基于嵌入式智能家居远程控制器设计答辩课件

基于嵌入式智能家居

远程控制器设计

答辩学生：刘淑辉（07级计算机科学与技术专业）摘要本文研究了基于linux嵌入式操作系统，以使用arm2440为CPU的ARM9嵌入式开发板为硬件基础，以LINUXREDHAT5为系统开发环境，以arm-linux-gcc4.3.2为交叉编译环境以FriendlyARMMini2440DevelopmentBoard为系统运行环境的智能家居系统的设计与实现。通过详细的系统设计过程，制定系统，包括嵌入式操作系统linux内核的定制、bootloader的移植、linux内核的移植、文件系统的移植，并将其进行解析，将相应的命令根据通信协议转化为相应的控制信号，接入控制电路从而控制相应的电器。本装置采用了四盏灯模拟家中的各种电器，通过远程的机算机来控制家里的电器。

功能模块设计bootloader的移植

1配置和编译linux内核2配置和移植文件系统3驱动开发4友善之臂图示：友善之臂主要设计方法文件系统的制作，移置linux2.6内核裁剪，移置bootloader移置建立Linux开发环境程序测试

Bootloaderstage1(汇编部分)

固件（fireware)中的boot代码Bootloader的组成stage2(C部分)

Bootloader硬件设备初始化拷贝BootLoader的stage2到RAM空间中为加载BootLoader的stage2准备RAM空间stage1(汇编部分)

设置好堆栈跳转到stage2的C入口点Bootloader初始化本阶段常用的硬件设备内存映射－－mmap将kernelimage文件和根文件系统image从flash读到RAM空间stage2(C部分)

为内核设置启动参数调用内核Bootloader的种类Bootloader的实现大致可以分为以下几类：1.Vivi由三星提供，韩国mizi公司原创，开放源代码，必须使用arm-linux-gcc进行编译，目前已经基本停止发展，主要适用于三星S3C24xx系列ARM芯片，用以启动Linux系统，支持串口下载和网络文件系统启动等常用简易功能。Bootloader的种类3.BlobBlob(BootLoaderObject)是由Jan-DerkBakkerandErikMouw发布的，是专门为StrongARM构架下的LART设计的BootLoader。Blob支持SA1100的LART主板，但用户也可以自行修改移植。Blob也提供两种工作模式，在启动时处于正常的启动加载模式，但是它会延时10秒等待终端用户按下任意键而将Blob切换到下载模式。如果在10秒内没有用户按键，则Blob继续启动Linux内核。Bootloader的移植将vivi的源代码包复制到某一个目录，进入该目录，运行以下命令：#tarxvzfvivi.tgz执行该命令将把vivi源代码解压到目录，进入vivi源代码目录，执行：#makeclean#makemenuconfig一般不需要更改任何配置，直接退出，然后执行“make”开始编译，执行结果如下：#makeARCH=armCROSS_COMPILE=arm-linux-此时已经在当前目录下生成了vivi，把vivi烧写到目标板的NandFlash运行。配置和编译linux内核1主

机：VMWare—redhat9

2开发板：Mini2440--64MBNand

3编译器：arm-linux-gcc-4.3.2移植环境linux内核的组成部分进程调度

内在管理

虚拟文件系统

网络接口

进程通信

Linux内核移植过程（1）将所有文件复制到工作目录下，然后解压内核文件和编译器文件。（2）为内核打补丁。（3）修改Makefile，修改编译环境。（4）修改machineID。如果这一步省略，会在移植到开发板后Bootloader引导的时候出现机器ID错误的现象。出错的ID号将以十六进制给出，将其转化为十进制，替换mach-types文件中的对应项。这里移植后报的错误是0xFB，即对应十进制251。（5）制作uImage文件。在内核目录下建议一个名为mkimage的文件（6）对内核进行配置。执行makeat91rm9200dk_defconfig实际上就是完成对内核的配置。（7）编译内核生成映像文件。Linux内核移植过程内核移植过程图文件系统的配置与移植根文件系统是linux启动时使用的第一个文件系统，没有根文件系统性，linux将无法正常启动。根文件系统由一系列目录组成，目录中包括了应用程序，C库以及相关的配置文件。文件系统的配置与移植

Linux支持多种文件系统，常用的基于存储设备的文件系统类型包括：jffs2,yaffs,cramfs,等。本次设计采用的是yaffs2。

yaffs2是专为嵌入式系统使用NAND型闪存而设计的一种日志型文件系统。与jffs2相比，它减少了一些功能(例如不支持数据压缩)，所以速度更快，挂载时间很短，对内存的占用较小。另外，它还是跨平台的文件系统，除了Linux和eCos，还支持WinCE,pSOS和ThreadX等。文件系统移植过程1.创建根文件系统的目录2.创建设备文件3.安装/etc4.编译内核模块5.安装内核模块6.配置busybox7.编译，安装busbox8.制作yaffs文件系统映象Linux驱动开发驱动程序在Linux内核里扮演着特殊的角色.它们是截然不同的“黑盒子”,使硬件的特殊的一部分响应定义好的内部编程接口.它们完全隐藏了设备工作的细节.用户的活动通过一套标准化的调用来进