基于嵌入式画图板的设计与实现(3)

储，以提高速度；软件代码要求高质量和高可靠性。

⑤ 嵌入式软件开发走向标准化，就必须使用多任务的操作系统。嵌入式系统的

应用程序可以没有操作系统直接在芯片上运行；但是为了合理地调度多任务、利用系统资源、系统函数以及和专家库函数接口，用户必须自行选配RTOS（Real－Time Operating System）开发平台，这样才能保证程序执行的实时性、可靠性，并减少开发时间，保障软件质量。

⑥ 嵌入式系统开发需要开发工具和环境。由于其本身不具备自举开发能力，即

使设计完成以后用户通常也是不能对其中的程序功能进行修改的，必须有一套开发工具和环境才能进行开发，这些工具和环境一般是基于通用计算机上的软硬件设备以及各种逻辑分析仪、混合信号示波器等。开发时往往有主机和目标机的概念，主机用于程序的开发，目标机作为最后的执行机，开发时需要交替结合进行。

图2-1 嵌入式Linux开发模式一般流图

2.2.2 常见嵌入式Linux系统优缺点

Linux的版本可以大体分为两类，一类是商业公司维护的版本，一类是社区组织

维护的版本，前者以Redhat（RHEL）为代表，后者以Debian为代表。本节对常见的几个版本的优缺点进行简要分析[4]。

① Redhat系列优缺点

这个系列包括RHEL（Redhat Enterprise Linux，也就是所谓的Redhat Advance

Server，收费版本）、Fedora Core（由原来的Redhat桌面版本发展而来，免费版本）、CentOS（RHEL的社区克隆版本，免费）。Redhat应该说是在国内使用人群最多的Linux

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版本，甚至有人将Redhat等同于Linux，有很多的专业人士只用这一个版本的Linux。所以这个版本的特点就是使用人群数量大，资料非常多，能够很容易的找到运用过程中所遇到的问题，而且目前一般的Linux教程都是以Redhat为例来讲解的。Redhat系列的包管理方式采用的是基于RPM包的YUM包管理方式，包分发方式是编译好的二进制文件。稳定性方面RHEL和CentOS的稳定性非常好，适合于服务器使用，但是Fedora Core的稳定性较差，最好只用于桌面应用。

② Debian系列优缺点

这个系列包括Debian和Ubuntu等。Debian主要运用在社区类Linux之中，也是

迄今为止最遵循GNU规范的Linux系统。Debian最早由Ian Murdock于1993年创建，分为三个版本分支（branch）： stable，testing 和 unstable。其中，unstable为最新的测试版本，其中包括最新的软件包，但是也有相对较多的bug，适合桌面用户。testing的版本都经过unstable中的测试，相对较为稳定，也支持了不少新技术（比如SMP等）。而stable一般只用于服务器，上面的软件包大部分都比较过时，但是稳定和安全性都非常的高。Debian最具特色的是apt-get / dpkg包管理方式，其实Redhat的YUM也是在模仿Debian的APT方式，但在二进制文件发行方式中，APT应该是最好的了。另外，Debian的资料也很丰富，有很多支持的社区。

③ Ubuntu系列优缺点

Ubuntu是世界上最流行的Linux发行版, 它使用deb 的软件库（linux界最大的

自由软件库，由deb维护）。对硬件配置要求不高，用起来还很方便，画面极为简洁，任何人、不论任何目的，都有使用、改写、重新散布、发布改写版Ubuntu的自由。Ubuntu没有所谓的企业版，不用购买授权就可以把它用于商业或其他任何用途。而且可以把Ubuntu安装在任意台电脑上，也可以装在移动硬盘或U盘等设备上，甚至可以自己定制安装盘。图形界面很强大，系统超级稳定先进的内存管理机制。linux 拥有缓存机制，调入内存的数据，不使用时不会立马删除。这样，当系统再次使用该数据时，只要从内存调用就行了。

本系统所使用的是Linux系统是ubuntu。ubuntu的强项主要体现在：能够使deb

的软件库、图形界面很强大、系统超级稳定、有着先进的内存管理和先进的磁盘管理。与大多数发行版附带数量巨大的可用可不用的软件不同，ubuntu 的软件包清单只包含那些高质量的重要的应用程序。所以最终选择ubuntu为本设计的操作系统。

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第3章 基于嵌入式Qt画图板的硬件平台搭建

本设计选用的硬件开发平台是采用Samsung公司基于ARM920T内核的

S3C2410X微处理器。本章节主要介绍ARM处理器及其特点，简要介绍了基于S3C2410X的嵌入式系硬件平台的各功能模块。

3.1 ARM微处理器

3.1.2 ARM微处理器的特点

ARM微处理器一般具有几个特点[5]。

①体积小、低功耗、低成本、高性能。

②支持Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能很好的兼容8位/16位器件。

③大量使用寄存器，指令执行速度更快。

④大多数数据操作都在寄存器中完成。

⑤寻址方式灵活简单，执行效率高。

⑥指令长度固定。

3.1.3 ARM微处理器系列

ARM微处理器目前包括下面几个系列，以及其它厂商基于ARM体系结构的处

理器，除了具有ARM体系结构的共同特点以外，每一个系列的ARM微处理器都有各自的特点和应用领域。

－ ARM7系列 － ARM9系列 － ARM9E系列 － ARM10E系列

－ SecurCore系列 － Inter的Xscale － Inter的StrongARM

其中，ARM7、ARM9、ARM9E和ARM10为4个通用处理器系列，每一个系列

提供一套相对独特的性能来满足不同应用领域的需求。SecurCore系列专门为安全要求较高的应用而设计。

3.1.4 ARM9微处理器系列介绍

ARM9系列微处理器在高性能和低功耗特性方面提供最佳的性能，具有以下特点

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[6]。

① 5级整数流水线，指令执行效率更高。

② 提供1.1MIPS/MHz的哈佛结构。

③ 支持32位ARM指令集和16位Thumb指令集。

④ 支持32位的高速AMBA总线接口。

－ 全性能的MMU，支持Windows CE、Linux、Palm OS等多种主流嵌入式操作

系统。

－ MPU支持实时操作系统。

⑤ 支持数据Cache和指令Cache，具有更高的指令和数据处理能力。

ARM9系列微处理器主要应用于无线设备、仪器仪表、安全系统、机顶盒、高端

打印机、数字照相机和数字摄像机等。

ARM9系列微处理器包含ARM920T、ARM922T和ARM940T三种类型，以适

用于不同的应用场合。

3.2 S3C2410开发平台介绍

本系统使用开发平台在以S3C2410X微处理器为核心的基础根据具体需要上扩

展了一系列外围功能器件，最终构成了系统的硬件平台，平台的硬件配置表如表3-1所示[6]。

表3-1硬件平台配置表

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S3c2410X 芯片集成了大量的功能单元，包括。

① LCD 控制器（最高 4K色 STN和 256K 彩色 TFT） ，一个 LCD专用

DMA。

② 三个通用异步串行端口（IrDA1.0， 16-Byte Tx FIFO， and 16-Byte Rx FIFO），

2通道SPI。

③ 2 个USB HOST ，一个USB DEVICE（VER1.1）。

④ 4 个PWM定时器和一个内部定时器。

⑤ 看门狗定时器。

⑥ 8 通道10 位ADC 和触摸屏接口。

⑦ 16／32位 RISC 体系结构，使用 ARM920T CPU核的强大指令集。

⑧ ARM 带MMU 的先进的体系结构支持 WINCE、EPOC32、LINUX。

⑨ 指令缓存（cache） 、数据缓存、写缓冲和物理地址 TAG RAM，减小了对

主存储器带宽和性能的影响。

⑩ ARM920T CPU 核支持 ARM 调试的体系结构。

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