嵌入式数据库系统研究与实现(4)

３．１硬件平台的选择

嵌入式数据库系统的硬件平台主要由嵌入式处理器、存储器、输入输出设备和电源模块等组成，典型的硬件平台组成结构如图３．１所示。

ＳＤＲＡＭ存储器ＩｆＦ．１ａｓｈ存储器ＩＩ电源模块

嵌入式

处理器

液晶显示器｜｜砬摸屏｜｜

图３．１通信接口典型的嵌入式数据库系统硬件平台组成结构

硬件平台各个部件或模块的主要功能分别为：

１．嵌入式处理器一

嵌入式处理器是硬件平台的核心，是进行数据处理和协调整个系统运行的硬件单元１１５１。

２．存储器

存储器包括Ｆｌａｓｈ存储器和ＳＤＲＡＭ存储器两大类。Ｆｌａｓｈ存储器（即辅助存储器或者外存）用于固化嵌入式操作系统、嵌入式应用程序、嵌入式数据库等。ＳＤＲＡＭ存储器（即主存或者内存）用于存放系统运行期间要执行的程序和数据。

３．输入输出设备

输入输出设备主要包括用于人机交互的输入／输出设备和通信接口。输入／输出设备是用户和嵌入式数据库系统交流信息的桥梁，可用于查询结果的显示、用户ＳＱＬ命令的获取等。通信接口是开发平台和嵌入式数据库系统交互数据的桥梁，可用于嵌入式软件的调试，根文件系统映像文件的烧写等。

４．电源模块

通常，嵌入式数据库系统的供电电源为内置的直流电源，它能够为系统中的数字和模拟部件提供电能。

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１４嵌入式数据库系统研究与实现

由于本课题的主要任务是嵌入式数据库管理系统ＥＳＱＬ的设计与实现，而硬件平台仅用于ＥＳＱＬ的设计参考、运行与测试。因此，在充分考虑了开发周期和开发成本后，最终决定选择一个配置有必需部件的嵌入式开发板，来作为运行环境的硬件平台。

３．Ｉ．１嵌入式开发板的选择

本文选用了英蓓特公司的嵌入式开发板ＥＭＢＥＳＴ￥３ＣＥＢ２４１０作为嵌入式数据库系统的硬件平台，之所以选择￥３ＣＥＢ２４１０开发板主要是由于它具有：

１．高性能的嵌入式微处理器

开发板集成了ＳＡＭＳＵＮＧ公司的ＡＲＭ９系列嵌入式微处理器￥３Ｃ２４１０Ａ，它是一款专门为手持设备和一般嵌入式应用而设计的低价位、低功耗、高性能、小封装嵌入式微处理器。嵌入式微处理器Ｓ３Ｃ２４１０Ａ不但集成了基于ＡＲＭ架构１６／３２位对ＳＣ处理器硬核ＡＲＭ９ＴＤＭＩ的微处理器核ＡＲＭ９２０Ｔ，而且集成了ＮＡＮＤＦｌａｓｈ控制器、液晶显示器控制器、实时时钟（Ｒｅａｌ．ｔｉｍｅＣｌｏｃｋ）等功能部件。同时，它的工作频率高达２０３ＭＨｚ。因此，嵌入式微处理器￥３Ｃ２４１０Ａ能够满足嵌入式数据库系统对较高处理能力的要求。

２．大容量存储器

开发板不但集成了用作内存的６４ＭＢ（２块Ｈｙｍｘ公司的３２ＭＢＳＤＲＡＭ）ＳＤＲＡＭ存储器，而且集成了用作外存的Ｉｎｔｅｌ公司ＳｔｒａｔａＦｌａｓｈ系列的１６ＭＢＮＯＲＦｌａｓｈ和ＡＭＤ公司２ＭＢＮＯＲＦｌａｓｈ存储器，这两块ＮＯＲＦｌａｓｈ存储器可通过跳线进行选择，以用作嵌入式系统的固态存储器，即作为系统的启动芯片【＂】。其跳线规则如图３．２和图３．３所示。

Ｕ２０６ＣＳｌ

Ｗ

同Ｕ咖同Ｕ嗽

图３．２从ＩｎｔｅｌＳｔｒａｔａＦｌａｓｈ系列的

ＮＯＲ僦。一目二ＣＳ０Ｕ２０８图３．３从ＡＭＤＮＯＲＦｌａｓｈ启动时的跳线设置Ｆｌａｓｈ启动时的跳线设置

３．丰富的输入输出设备接口

开发板不但集成了触摸屏接口、可同时支持ＳＴＮ（ＳｕｐｅｒＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ，超扭曲向列）型和ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ，薄膜晶体管）型液晶显示器的液晶显示器接口等人机交互型输入／输出设备接口，而且集成了可支持多种仿真器的ＪＴＡＧ

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第二章系统运行环境的构建

（ＪｏｉｎｔＴｅｓｔＡｃｔｉｏｎ

ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＧｒｏｕｐ，联合测试工作组）接１２１、３通道ＵＡＲＴ（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＲｅｃｅｉｖｅｒＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，通用异步收发器）串行接口等通信接口【１７】。

同时，开发板配备了带触摸屏的ＴＦＴ型液晶显示器。鉴于上述各种优点，因此本文选择了嵌入式开发板ＥＭＢＥＳＴ￥３ＣＥＢ２４１０。

３．１．２Ｆｌａｓｈ存储器的选择

Ｆｌａｓｈ存储器是嵌入式数据库的永久存储设备，因此对于嵌入式数据库管理系统ＥＳＱＬ来说，其特性是至关重要的。￥３ＣＥＢ２４１０开发板配备有两块ＮＯＲＮＯＲＦｌａｓｈ。同时，嵌入式微处理器Ｓ３Ｃ２４１０Ａ集成了ＮＡＮＤＦｌａｓｈ存储器，一块是Ｉｎｔｅｌ公司ＳｔｒａｔａＦｌａｓｈ系列的ＮＯＲＦｌａｓｈ，另一块是ＡＭＤ公司的Ｆｌａｓｈ控制器，因此，也可以使用外接的ＮＡＮＤＦｌａｓｈ存储器来永久地存放嵌入式数据库。

ＮＯＲ和ＮＡＮＤ是现在市场上主要的非易失闪存技术，Ｉｎｔｅｌ公司于１９９８年首先开发出了ＮＯＲＦｌａｓｈ技术，这彻底改变了原来由ＥＰＲＯＭ和ＥＥＰＲＯＭ一统天下的局面。第二年，Ｔｏｓｈｉｂａ公司便发表了ＮＡＮＤＦｌａｓｈ结构，声称ＮＡＮＤＦｌａｓｈ具有更高的性能，而且可以像磁盘一样通过接口轻松地进行升级。现在比较以下这两种Ｆｌａｓｈ存储器：

１．ＮＯＲＦｌａｓｈ

ＮＯＲＦｌａｓｈ存储器的主要特点是芯片内执行（Ｘ邛，ｅＸｅｃｕｔｅＩｎＰｌａｃｅ），即程序代码可以直接在Ｆｌａｓｈ芯片内运行，而不需要将代码读取到内存中再执行。同时，ＮＯＲＦｌａｓｈ存储器还具有以下特点：

．１）具有ＳＲＡＭ接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的

每一个字节。

２）读取速度快、易于访问，而且传输效率高。

３）运行代码不需要任何驱动的支持，但在进行编程和擦除操作时需要内存技术设备（ＭｅｍｏｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＤｅｖｉｃｅ，ＭＴＤ）驱动程序的支持。

４）相邻存储单元之间发生位翻转的几率低。

５）写入速度慢，擦除时间长。一个擦写单元的擦除时间约为５秒。

６）出厂时芯片一般不含有失效块，而且失效块发生率低。

２．ＮＡＮＤＦｌａｓｈ

ＮＡＮＤＦｌａｓｈ存储器的主要特点是具有很高的存储密度，而且容量比较大。同时，ＮＡＮＤＦｌａｓｈ存储器还具有以下特点：

１）使用输入／输出接口，而且接口电路复杂。

２）读取速度慢，写入数据时必需进行虚拟映射，而且传输效率低。３）不具有芯片内执行功能，读、编程和擦除操作都需要内存技术设备驱动的

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１６嵌入式数据库系统研究与实现

支持。

４）相邻存储单元之间发生位翻转的几率高。如果用于存储嵌入式数据库，还必须使用错误探Ｎ／错误更正（ＥＤＣ／ＥＣＣ）算法来维护数据的完整性。

５）写入速度快，擦除时间短。一个擦写单元的擦除时间最多为４毫秒。

６）出厂时芯片就可能包含失效块，其数量最大可达３至３５块（取决于存储密度）。失效块发生率高，并且随机分布。

除了上述的不同点以外，ＮＯＲＦｌａｓｈ和ＮＡＮＤＦｌａｓｈ还具有以下相同点：１）都可以对称 …… 此处隐藏：2333字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……