嵌入式系统开发平台选型(一)

1、嵌入式系统（ARM ）开发平台选型（一）摘要：本文从实际应用的角度出发，重点对Linux嵌入式系统开发中硬 件平台选型问题进行论述。关键词：嵌入式系统；ARM； Linux操作平台1嵌入式Linux系统嵌入式系统是软件和硬件的综合体。它是以应用为中心，以计算机技 术为基础，软硬件可裁减，从而能够适应实际应用中对功能、可靠性、 成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。Linux具有强大的功 能，很好地支持了各种现代编程技术，将Linux应用于嵌入式系统的开 发有如下一些优点：1）内核完全开放，使得设计者可以自己设计和开发出真正的硬件实时系 统和软件实时系统。2）Linux本身具有一整套工具链

2、，使用者可以较容易地自行建立嵌入式 系统的开发环境和交叉编译及运行环境。3）强大的网络支持，可以利用Linux的网络协议栈将其开发成为嵌入式 的TCP/IP网络协议栈。2硬件平台的选择2.1处理器的选择设计者在选择处理器时要考虑的主要因素有：处理性能。处理器的性能取决于多个方面的因素，如时钟频率、内 部寄存器的大小、指令是否对等处理所有的寄存器等。如果是面向高 性能的应用设计，那么建议考虑某些新的处理器，其价格相对低廉， 如 IBM 和 MotorolaPowerPCo技术指标。当前许多嵌入式处理器都集成了外围设备，采用这类CPU 可以减少系统的体积，降低系统的开发成本。开发人员首先考虑的是，

3、 系统所要求的一些硬件能否无需过多的胶合逻辑(GL，GlueLogic)就可以 连接到处理器上；其次是考虑该处理器的一些支持芯片，如DMA控制 器、内存管理器、中断控制器、串行设备、时钟等的配套。功耗。嵌入式微处理器最大并且增长最快的市场是手持设备、电子 记事本、PDA、手机、GPS导航器、智能家电等消费类电子产品。这些 产品中选购的微处理器，典型的特点是要求高性能、低功耗。软件工具。仅有一个处理器，没有较好的软件开发工具的支持也是 不行的，因此选择合适的软件开发工具对系统的实现会起到很好的作 用。内置调试工具。使用具有内置调试工具的处理器可以大大缩小调试 周期，降低调试的难度。(6)供应商是

4、否提供评估板。许多处理器供应商可以提供评估板来验证 理论是否正确，决策是否得当。2.2硬件选择的其他因素生产规模。打算做一套，多套，还是规模生产，如果生产规模比较 大，可以自己设计和制备硬件，这样可以降低成本。反之，最好从第 三方购买主板和I/O板卡。市场目标。如果想使产品尽快发售，以获得竞争力，就要尽可能买 成熟的硬件；反之，可以自己设计硬件，降低成本。软件对硬件的依赖性。软件是否可以在硬件没有到位的时候并行设 计或先行开发。3软件平台的选择嵌入式软件的编写和开发调试的主要流程为：代码编程、交叉编译、 交叉链接、重定位、下载到目标板和调试等几个步骤，因此软件平台 的选择也涉及到以下几个方面。

5、3.1操作系统的选择操作系统选择应考虑的因素硬件方案确定之后，操作系统的选择就相对轻松了。硬件的不同，会 影响操作系统的选择。低端无MMU(MemoryManagementUnit，存储器 管理单元)的CPU，要使用uClinux操作系统；而相对高端的硬件，则可 以用普通的嵌入式Linux操作系统。uClinux和普通的Linux有各自的优 势和缺点。可用于嵌入式系统软件开发的操作系统很多，但关键是如 何选择一个适合开发项目的操作系统。笔者认为应该从以下几点进行 考虑。操作系统提供的开发工具：有些实时操作系统(RTOS)只支持该系统 供应商的开发工具，因此还必须向操作系统供应商获取编译器、调试

6、 器等；而有些操作系统使用广泛，且有第三方工具可用，因此选择余 地较大。操作系统向硬件接口移植的难度：操作系统到硬件的移植是一个重要的问题，是关系到整个系统能否按期完工的一个关键因素。因此， 要选择可移植性程度高的操作系统，避免操作系统难以向硬件移植而 带来的种种困难，加速系统的开发进度。操作系统的内存要求：均衡考虑是否需要额外花钱去购买RAM或 EEPROM来迎合操作系统对内存的较大要求。开发人员是否熟悉此操作系统及其提供的API。操作系统是否提供硬件的驱动程序。操作系统的可剪裁性。有些操作系统具有较强的可剪裁性，如嵌入 式 Linux、Tornado/VxWorks等等。操作系统的实时性能

7、。几类嵌入式Linux系统的比较嵌入式Linux系统方面的产品主要分为三类。第一类是专门为Linux的 嵌入式应用而做的，如何让Linux更小、更容易嵌入到体积要求和功能、 性能要求更高的硬件中去，是他们的产品开发方向。第二类是专门为 Linux的实时特性设计的产品，将Linux开发成实时系统尤其是硬实时 系统，应用于一些关键的控制场合。第三类的产品是将实时性和嵌入 式方案结合起来的方案。因此要根据自己的嵌入式要求和实时性要求， 选择适合自己的嵌入式Linux；同时，和选择硬件的原则一样，如果可 能，尽量选择使用普通的嵌入式Linux系统。3.2编程语言的选择编程语言的选择主要考虑以下因素。通用性：不同种类的微处理器都有自己专用的汇编语言，这就为系 统开发者设置了一个巨大的障碍，使得系统编程更加困难，软件重用 无法实现。而高级语言一般和具体机器的硬件结构联系较少，多数微 处理器都有良好的支持