ARM7和uClinux：开源嵌入式系统的利器(arm7uclinux)

在现代高科技的世界中，嵌入式系统已成为生产生活中不可或缺的一部分。嵌入式系统是指在一个特定的物理系统中集成的计算机系统，它可以通过预定义的程序来实现特定的功能和任务。这些系统可以在我们日常使用的电子设备中找到，例如智能手机、电视机、家用电器等。

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然而，为了实现嵌入式系统中的各种协议和技术，开发人员需要在底层硬件和软件之间进行协调。这需要一个高度专业化和技术上熟练的开发人员团队。

ARM7是一个广泛使用的32位RISC处理器架构，它可以通过一种称为uClinux的图形用户界面实现开源嵌入式系统。它是一个高度定制化的嵌入式系统，可以通过基于现有的软件基础架构来实现特定的功能，例如网络连接、安全协议、总线接口等。

开放的嵌入式系统可以支持许多不同的应用程序领域，例如传感器和控制系统。开源嵌入式系统的一个伟大优势是，开发者可以自由地访问系统的代码和参考资料，以进一步开发自己的应用程序，从而大大提高了开发效率和质量。

此外，软件工程领域的开放源码发展使得开发过程更加高效。封闭的软件开发环境可能会导致很大的卡顿，因为开发人员需要等待其他团队提供没有修改的二进制文件或API。而开源软件，则可以极大地减轻这些问题，因为开发人员可以直接修改并获取所需的代码。

另一个利用ARM7和uClinux带来的好处是安全性。开源嵌入式系统可以提供更高的安全性，因为它允许独立机构（如个人和小型组织）安全审计代码，并为其标记删除谁都不应该 have改变的元素。这样一来，即使对系统漏洞的利用，骇客也无法从整个系统中获利。

总体而言，ARM7和uClinux的组合是嵌入式系统领域里的一种顶尖工具。它们为开发人员注入了强大的效率和安全性，以使他们可以更迅速地构建高质量的嵌入式系统产品。在未来，MxPy等基于ARM7和uClinux的开发框架将继续取得成功，成为更多开发人员的首选工具，以面对万物互联的新潮流。

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多功能电法找水仪

多功能电法仪是快速进行地下水源探测、水文地质工程地质勘查的专用设备，它是集发送机、接收机、数据处理、数据存储、数据显示于一体的智能化电测工作站。本节所叙述的多功能电法仪可直接用于电阻率法和激发极化法的测量，可同屏显示视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度、偏离度、极化率累加和、自然电位、供电电流、一次场等测量值。系统采用现代嵌入式系统技术、大规模集成技术、高精度转换技术，使多功能电法仪在野外勘探时实现信号采集、数据处理、和成像显示一体化。

一、DWZ－6A多功能电法仪的基本结构与工作原理

多功能电法仪利用视电阻率和激发极化参数，广泛用于寻找地下水，解决工农业用水及生活用水问题。可用于寻找断裂带、陷落柱、采空区、山体滑坡等。可用于水文地质勘查、工程地质勘查、环境地质勘查，还可用于矿产勘查、能源勘查、地热勘查、城市物探等。

如图6－1－1所示，DWZ－6A多功能电法仪是由ARM控制的智能型电法仪，电信号从M、N输入，经过阻抗变换和滤波后，通过双T陷桐李虚波和低通滤波，滤除市电干扰和高频干扰信号。将弱信号放大后，模数转换器把模拟信号转换成数字量，存储在数据存储器中。发送控制信号经过高压隔离后，驱动供电桥路进行正反向供电。电流信号由标准电阻采样后，经过隔离放大与滤波，由程控放大器放大后分时进行模数转换与存储。ARM控制系统从数据存储器中取出一次场电位差、二次场位差、电流数据，进行计算与处理，然后显示处理结果并存储。最后将数据拷贝到U盘或传输到计算机中。键盘用于输入各种参数。控制系统还可以监视仪器的工作状态，监控仪器的故障状态，当仪器内部或外部发生故障（如AB短路）时，仪器自动封锁供电回路停止供电并报警显示。

图6－1－1 DWZ－6A多功能电法仪原理框图

二、DWZ－6A多功能电法仪的硬件电路设计

（一）硬件总体构架

DWZ－6A多功能电法仪的硬件电路总体构架如图6－1－2所示，仪器主要由发送装置、接收装置及其主控单元组成。主控采用ARM7的S3C44BOX芯片，当需进行激电数据采集时，由主控向IPM模块发送控制命令，实现由供电点A、B向大地供电。同时在测量电极M、N上接收激电信号，经激电信号处理电路，送入24位AD转换器CS5532后转换为数字信号，ARM7主控与CS5532进行信息交互实现对转换后数据的读取、存储、处理和显示。

图6—1—2硬件总体构架

（二）DWZ－6A多功能电法仪发送电路设计

激电发送电路框图如图6－1－3所示。强电部分采用PowerEX公司的IPM智能功率模块：PM10RSH120，其更高可控电压为1200V，可控电流为10A，在实际应用中取更高值的2/3作为仪器实际电压电流上限。本激电发送电路经实际测试其功率可达900V＠6.7A，即6kW，故高压供电电池包的供电电压范围为0～900V。为了实现弱电控制强电，需在强弱电之间进行隔离，控制信号与IPM模块之间采用多片光耦器件HCPL－4504和PC817实现隔离。在发送电局燃路由A、B端向地下供电时，需监测其供电电流，采用高精度0.01Ω的取样电阻Rs将电流转换为电压后送至AD202，AD202为高精度隔离放大器，其通过变压器耦合方式将强电与弱电电路隔离开，并将放大后的信号Vout送至扰坦激电接收电路。

图6－1－3DWZ－6A 多功能电法仪发送电路框图

（三）DWZ－6A多功能电法仪接收电路设计

图6－1－2中除IPM和高压包之外的其他部分均为激电接收电路框图。主控采用ARM7的S3C44B0X芯片，其存储部分扩展了NorFlash芯片SST39VF16（存储程序）、NandFlash芯片K9F2808（存储数据）和SDRAM芯片HY57V2816（程序运行空间）。为了实现人机交互，采用键盘进行信息输入，液晶显示器（320×240像素）进行信息显示。IPsignalprcessingcircuit主要包括防雷击电路、前置放大、50Hz陷波、差分放大和低通滤波等电路，激电信号经此模块后进入24位可编程增益A/D转换芯片CS5532。DAC芯片AD5660输出的模拟信号叠加到输入激电信号上实现模拟电路的自动调零。当需要将数据上传至上位机时，可采用USB（采用PDIUSBD12芯片）接口对接，上位机中将识别出激电仪中的存储器为一个U盘，同时还可以采用NetWork接口（RTL8019芯片）实现上位机与激电仪的信息交互。

三、DWZ－6A多功能电法仪的软件程序设计

DWZ－6A多功能电法仪选择了uClinux作为操作系统，uClinux是从Linux内核派生而来，沿袭了Linux的绝大部分特性。在GNU通用许可证的保证下，运行uClinux操作系统的用户可使用几乎所有的LinuxAPI函数。由于经过了裁剪和优化，uClinux具有体积小、稳定、良好的移植性、优秀的网络功能、完备的对各种文件系统的支持及丰富的API函数等优点。

DWZ－6A多功能电法仪中嵌入式软件开发的重点及难点就在于软件部分中的操作系统的裁剪、驱动和应用程序的嵌入。而uClinux的裁剪及移植方法具有普遍性，在此不再赘述。DWZ－6A多功能电法仪中设备驱动及应用软件主要包括系统对键盘、LCD、CS5532、数据处理及数据上传的管理和控制。键盘、LCD是整个系统的输入输出设备，是进行人机交互的主要途径。数据显示程序可在LCD上绘制极化率、电阻率等曲线。数据上传是通过USB和网络方式进行的。以下重点叙述数据采集与数据处理程序。

（一）DWZ－6A多功能电法仪的数据采集程序设计

数据采集程序设计主要是控制CS5532实现对数据的高精度采集，本部分包括uClinux系统中的CS5532的底层驱动程序和应用程序。在编写CS5532的驱动程序时，依据芯片技术文档，按照其芯片工作时序并结合激电仪的自身需求编写程序。系统对CS5532的控制主要包括采样率的控制、A/D增益的控制。CS5532底层驱动程序主要包括模拟SPI、CS5532初始化、填充uClinux系统字符设备驱动程序的file＿operations结构、定时中断、外部中断等。uClinux系统中字符设备的驱动主要是编写子函数，并填充file＿operations的各个域。根据激电仪的实际需求，CS5532设备驱动程序只需要file＿operations结构中的open、ioctl、release、read函数。CS5532应用程序对底层驱动程序的操作包括设备文件的打开、设备文件的读写以及设备文件的关闭。主要函数调用如下：

地球物理找水方法技术与仪器

（二）DWZ－6A多功能电法仪的数据处理程序设计

DWZ－6A多功能电法仪中设计了地球物理电法中的各种装置（中梯、测深、联合剖面等）的采集方式，内置各种装置常用的采集参数，并智能处理自然电位、一次电位、供电电流、视电阻率、视极化率、半衰时等地球物理参数，而数据处理程序依据地球物理方法深入处理CS5532所采集的数据，由此计算出以上各地球物理参数。其中视电阻率和视极化率是激电仪中的重要参数，视电阻率ρS和视极化率ηS的计算公式如下：

地球物理找水方法技术与仪器

DWZ－6A多功能电法仪中主要参数的原理及公式请参照第二章。

DWZ－6A多功能电法仪所采集的信号中存在着一定的噪声，虽然在模拟电路中已进行了滤波去噪处理，但模拟滤波器性能有限，为了提高所设计激电仪中地球物理参数质量，在数据处理程序中加入了软件数字滤波器，其为50Hz带阻型FIR滤波器。

为了提高勘探效率、抑制野外测量中的干扰信号并优化视极化率的测量精度，在数据采集时采用正负交替的矩形脉冲电流供电。正向供电、负向供电测量的二次电位差和总场电位差分别为：△V

2p

、△V

2n

、△V

p

、△V

n

，故DWZ－6A多功能电法仪中采用的视极化率计算公式如下：

地球物理找水方法技术与仪器

以上二次电位差是在发送电路断电后延迟一定时间所测量的结果，故二次电位差与延迟时间存在一定的关系。不同型号的多功能电法仪因延迟时间不同，所测量的结果也不相同，DWZ－6A多功能电法仪中设置了5种断电延迟时间，故其能处理出5种视极化率，同时还可人工输入延迟时间来获得预期断电延时的视极化率参数。

四、DWZ－6A多功能电法仪的功能与技术指标

DWZ－6A多功能电法仪是为适应找水需求而开发的新型智能化的多功能电法仪。即可以找水、找地热，又可以找矿，还可用于工程地质、环境地质、能源地质等方面的地质勘查。DWZ－6A多功能电法仪自配小功率发送机，还可以与10kW以上大功率发送机配套，以短导线的方式工作，用于深部找矿。外配高密度多路电极转换器可以进行高密度电法测量，发送功率较小时用于水文地质勘查、工程地质勘查、环境地质勘查。配10kW以上大功率发送机时可以进行大功率或特大功率的高密度电法测量，用于深部快速找矿。目前，在国际上还没有第二家开发出特大功率高密度电法测量系统（一般只有几百瓦）。DWZ－6A多功能电法仪具有功能多、性能好、参数多、功率大、技术指标高、应用面宽的特点。

DWZ－6A多功能电法仪测量与计算的参数有：视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度、综合参数、偏离度、激发比、相对衰减时、充电率。

DWZ－6A多功能电法仪的主要技术指标：

电压测量范围：±10V

电压测量精度：±0.2％

电流测量范围：±10A

电流测量精度：±0.2％

输入阻抗：大于60MΩ

自电补偿范围：±2023mV

50Hz抑制：大于80dB

更大供电电压：1200V

更大供电电流：10A

供电时间：1～99s范围内可任选

接口：USB、RS232

工作温度：－10℃～＋55℃

工作湿度：

第二节 EH－4电磁仪

一、EH－4电磁成像系统方法原理

EH－4电磁成像系统属于可控源与天然源相结合的一种大地电磁测探系统。深部构造通过天然背景场源成像（MT）。浅部构造则通过一个便携式低功率发射器发射500Hz～100kHz人工电磁讯号，补偿天然讯号的不足，从而获得高分辨率的成像。

将大地看作水平介质，大地电磁场是垂直投射到地下的平面电磁波，则在地面上可观测到相互正交的电磁场分量为E

x

，H

y

；H

x

，E

y

。通过测量相互正交的电场和磁场分量，可确定介质的电阻率值。其计算公式为：

地球物理找水方法技术与仪器

式中：f为频率，单位Hz；ρ为电阻率，单位Ω·m。由于地下介质是不均匀的，因而计算的ρ值称为视电阻率值。探测深度理论上为一个趋肤深度，计算公式为

地球物理找水方法技术与仪器

δ为趋肤深度。上式表明，电磁波的透入深度随电阻率的增加和频率的降低而增大。

二、EH－4仪器系统

EH－4系统主要由发射、接收、资料处理三大部分组成。该系统的工作原理图6－2－1所示，野外工作布置见图6－2－2。

图6－2－1 EH－4系统的工作原理图

图6－2－2 EH－4野外工作布置图

（一）接收部分

主要由主机、前置放大器（AFE）、磁传感器、带有缓冲器的电极及其附属设备组成。

1）主机是整个系统的中心，主要用于文件管理、数据采集及资料处理等方面。它用IBM便携式计算机，内存8MB，硬盘810MB，模数转换18位，数字处理32位浮点，液晶VGA显示，工作温度0～50℃。

2）前置放大器对采集的电磁场信号进行滤波、放大，经传送线传至主机。设置四个通道（两个电道，两个磁道），内置可充电电池。

3）磁传感器主要用于采集磁场信息，观测频率响应范围：标准配置（BF－1M型），10Hz～100kHz；低频配置（BF－2M型），0.1Hz～1kHz。

4）电极主要用于接收电信息，标准配置为BE－16型缓冲器电传感器，配16m电缆及钛钢电极；低频配置为BE－50型缓冲器电传感器，配50m电缆及CuSO

不极化电极。

（二）发射部分

发射部分主要由发射天线、发射机及12V直流电源组成。发射天线采用构思新颖的两个正交的半圆形天线，这是该系统的独特处之一。发射机本身的发射频率为500Hz～100kHz，其与发射天线阻抗相匹配。采用不同的发射天线，其发射频率不同。采用标准配置天线，发射频率为1～64kHz；采用低频配置天线，发射频率为500Hz～32kHz。

发射机的定位至关重要。因为EH－4系统的数据处理软件以场源远离测点（即远场区）为前提。发射机太近太远，都会对测试结果有很大影响，甚至产生假异常，所以该系统的发射机可以快速、方便地移动，这又是该系统的独特处之一。原则上，发射机与接收机的距离取可控源探测最深目标的3～4倍。理论上，收发距（r）应是更低工作频率时“趋肤深度”δ的3倍，即

地球物理找水方法技术与仪器

式中：r是收发距；δ是趋肤深度；ρ是大地平均电阻率；f是更低工作频率。

（三）数据采集、资料处理

1.数据采集

该系统的数据采集方式是时域采集，然后进行傅立叶变换，转换为频率域信号，即首先在时间域将4道（2个电道，2个磁道）的电磁信号收集起来，进行傅立叶交换，转换为电磁信号的实分量、虚分量功率谱，通过频谱计算视电阻率、相位差、相关系数等。

对于标准配置，整个采样频段分为3个频段：10Hz～1kHz（1频段）；300Hz～3kHz（4频段）；1.5～99kHz（7频段）。每段可以人为地设置叠加次数。根据信号的质量确认叠加次数，信号质量好，叠加次数少。每个频点采样又分为三段，发射场部分的采样时间每段为20ms，采样点4096个，每段进行一次傅立叶变换，其最终取数频点为60个。对于低频配置，采样方式与标准配置类似，只是采样时间相应加长。整个频段为两部分进行（50Hz～1kHz；0.1Hz～75Hz）。

2.输出文件

该系统无论何种配置，输出文件有4个，即标准配置：＠文件、Y文件、X文件、Z文件；低频配置；＠L文件、V文件、U文件、W文件。＠（或＠L）文件是测量信息文件。主要包括工作频率及起始文件号，发射机与接收机位置，x、y向电偶极距长度及16进制内部增益设置。Y（或V）文件是二进制的时序文件。X（或U）文件是互功率谱文件，每一行由19列组成，每一列长度11个字符，单位为H—nT，E—V/km，f—Hz。Z（或W）文件是文本阻抗文件。每一频点由12行组成，每一列有8个字符，此文件是最终处理文件。主要内容有频率，x、y方向上的标量视电阻率、相位、相关度以及8个实、虚分量的阻抗元素。

3.资料处理

资料处理有实时处理和后续处理两种。实时处理，根据每个测点给出的视电阻率、相位、相关度及振幅曲线，进行数据质量的实时分析。对于一些不可靠的数据可以从曲线中剔除，然后继续测量，或者整条曲线的数据质量太差，采取措施，实施重复测量。在完成整条测线的连续观测后，可在现场采用EMAP法（该法可以有效地消除静态效应）给出拟二维反演解释结果的灰度图。后续处理是野外工作结束后在室内完成的一项工作，一般包括两个内容：一是在主机上对野外数据进行相关系数、滤波系数的调整或对时序资料（Y或V文件）进行逐个挑选或剔除等重新处理。尽量降低影响因素，突出有用异常，达到使用的目的。另外，在上述工作的基础上，将最终处理后的结果文件（Z或W）拷贝到PC机上，进一步做定量解释及二维反演处理，进行彩色成图等。

三、EH－4电磁成像系统的主要参数

工作原理：自然的和人工的磁大地电流张量场

标准频率范围：10Hz～100kHz

发射机：带垂直天线线圈的TxIM2型发射机

频率：500Hz～70KHz

冲量：400Amp－m

天线尺寸：2个4m

的垂直交叉线圈

电源：12V，60Ah电瓶

电极：4个BE－26型带缓冲器的有效高频偶极子以及4个SSE不锈钢电极，26m电缆

磁棒探头：2个BF－1M磁感应棒（10Hz～100kHz），10m电缆

模拟终端：1台AFE－EH－4模拟讯号调节器，用它将电极的信号传至采集单元

一对磁棒的带宽：DC－96kHz

处理器：32位浮点

显示器：液晶VGA

打印机：内置4”（11cm）打印机

电源：12V，40Ah

工作温度：0～50℃

仪器箱体：便携、坚固、防水

选件：

配置StrataViewTM

低频MT磁棒：0.1～1kHz

电极：4个BE－50型带缓冲器的有效高频偶极子和50m电缆

大功率天线：频率范围：300～35KHz

冲量：6000Amp－m

天线尺寸：2个45m垂直交叉线圈

数据采集单元：

道数：4道（2电，2磁）

内置计算机：IBM兼容80486CPU8MbRAM和软盘。

硬盘：1.2G或更大

模数转换：18位

本科通信工程搞软件开发嵌入式方面（比如凌阳）需要哪些知识？？求指点

通信工程和嵌入式还是有点区别的，嵌入式偏重于计算机

.通信工程 通信工程是一个比较宽泛的专业。主要学习 ：电路、信号与分析、电子技术、通信系统原理、数字通信系统、通信网络基础、电信网络、程控交换技术、无线通信技术、数字微波通信等。 毕业后能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营。多在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术。 需要掌握的知识和能力： —-1．掌握光波、无线、多媒体等通信技术。 —-2．分析、设计、调试际通信系统和通信网 2.嵌入式【我也是计算机专业，对这个比较了解，下面是同济大学软件学院的院长说的话，详细介绍了嵌入式，可以让你男朋友看看】嵌入式是当前最热门最有发展前途的it应用领域之一。特别是随着消费家电的智能化，嵌入式更显重要。像我们平常常见到的手机、pda、电子字典、可视、vcd/dvd/mp3 player、数字相机（dc）、数字摄像机(dv)、u-disk、机顶盒(set top box)、高清电视(hdtv)、游戏机、智能玩具、交换机、路由器、数控设备或仪表、汽车电子、家电控制系统、医疗仪器、航天航空设备等等都是典型的嵌入式系统。 嵌入式系统是软硬结合的东西，搞嵌入式开发的人有两类。 一类是学电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，他们主要是搞硬件设计，有时要开发一些与硬件关系最密切的更底层软件。另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。如果我们学软件的人对硬件原理和接口有较好的掌握，我们完全也可写bsp和硬件驱动程序。好处： （1） 目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面，是因为这一领域入门门槛较高，不仅要懂较底层软件（例如操作系统级、驱动程序级软件），对软件专业水平要求较高（嵌入式系统对软件设计的时间和空间效率要求较高），而且必须懂得硬件的工作原理，所以非专业it人员很猜敏绝难切入这一领域；另一方面，是因为这一领域较新，目前发展太快，很多软硬件技术出现时间不长或正在出现（如arm处理器、嵌入式操作系统、mpeg技术、无线通信协议等），掌握这些新技术的人当然很找。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少,根本原因可能是大多数人无条件接触,这需要相应的嵌入式开发板和软件,另外需要有经验的人进行指导开发流程。 （2）与企业计穗姿算等应用软件不同，嵌入式领域人才的工作强度通常低一些（但收入不低）。搞企业应用软件的it企业，这个用户的系统搞完了，又得去搞下一个用户的，而且每个用户的需求和完成时间都得按客户要求改变，往往疲于奔命，重复劳动。相比而言，搞嵌入式系统的公司，都有自己的产品计划，按自己的节奏行事。所开发的产品通常是通用的，不会因客户的不同而修改。一个产品型号开发完了，往往有较长一段空闲时间（或只是对软件进行一些小修补），有时间进行充电和休整。另外，从事嵌入式软件的每个人工作范围相对狭窄，所涉及的专业技术范围就是那些（arm、rtos、mpeg、802.11等），时间长了这些东西会越搞越有经验，卖卖老本，几句指导也够让那些初入道者琢磨半年的。若搞应用软件，可能下一个客户要换成一个完全不同的软件开发平台，那就苦了。 （3） 哪天若想创业，搞自已的产品，那么嵌入式是一个不错的主意，这可不像应用软件那样容易被盗版。土木学院有一个叫启明星的公司开发出一个好象叫“工程e”的拿坦掌上pda（南校区门口有广告），施工技术人员用该pda可当场进行土木概预算和其它土木计算，据说销路特好。我认识的某大学老师，他开发的饭馆用的点菜pda（wince平台，可无线连网和上网），据他说销路不错，饭馆点点pda让客户点菜，多显派头档次。我记得00级2+2班当年有一组同学在学windows程序设计课程时用vc++设计了一个功能很强的点菜系统做为课程项目，当时真想建议他们将这个软件做成pda，估计会有些销路（上海火车站南广场的macdonald便使用很漂亮的pda给用户点食品，像摸像样的）。这些pda的硬件设计一般都是请其它公司给订做（这叫“贴牌”：oem），都是通用的硬件，我们只管设计软件就变成自己的产品了。 缺点是： （1） 入门起点较高，所用到的技术往往都有一定难度，若软硬件基础不好，特别是操作系统级软件功底不深，则可能不适于此行。 （2） 这方面的企业数量要远少于企业计算类企业。特别是从事嵌入式的小企业数量较多（小企业要搞自己的产品创业），知名大公司较少（搞嵌入式的大公司主要有intel、motorola、ti、philip、samsung、sony、futjtum、bell-alcatel、意法半导体、microtek、研华、华为、中兴通信、上广电等制造类企业）。这些企业的习惯思维方式是到电子、通信等偏硬专业找人。由于我院以前毕业生以企业计算为主，所以我院与这些企业联系相对较少。我院正积极努力，目前已与其中部分公司建立了联系，争取今后能有我院同学到这些企业中实习或就业。 （3）有少数公司经常要硕士以上的人搞嵌入式，主要是基于嵌入式的难度。但大多数公司也并无此要求，只要有经验即可。 我院同学若学习嵌入式，显然应偏重于嵌入式软件，特别是嵌入式操作系统方面，应是我们的强项。对于搞嵌入式软件的人，最重要的技术显然是（实际上很多公司的招聘广告上就是这样写的）： （1） 掌握主流嵌入式微处理器的结构与原理 （2） 必须掌握一个嵌入式操作系统 （3） 必须熟悉嵌入式软件开发流程并至少做过一个嵌入式软件项目。 我院在嵌入式软件方面最重要的课程包括： （1） 嵌入式微处理器结构与应用：这是一门嵌入式硬件基础课程，我院用这门课取代了传统的“微机原理与接口”课程（目前国内已有少部分高校it专业这样做了，因为讲x86微机原理与接口很难找到实际用处，只为教学而已）。我们说过，嵌入式是软硬件结合的技术，搞嵌入式软件的人应对arm处理器工作原理和接口技术有充分了解，包括arm的汇编指令系统。若不了解处理器原理，怎么能控制硬件工作，怎么能写出节省内存又运行高速的更优代码（嵌入式软件设计特别讲究时空效率），怎么能写出驱动程序（驱动程序都是与硬件打交道的）？很多公司招聘嵌入式软件人员时都要求熟悉arm处理器，将来若同学到公司中从事嵌入式软件开发，公司都会给你一本该设备的硬件规格说明书 (xxx specification)，您必须能看懂其中的内存分布和端口使用等最基本的说明（就像x86汇编一样），否则怎么设计软件。有些同学觉得嵌入式处理器课程较枯燥，这主要是硬件课程都较抽象的原因，等我们的嵌入式实验室10月份建好后，您做了一些实验后就会觉得看得见摸得着。还有同学对arm汇编不感兴趣，以为嵌入式开发用c语言就足够了。其实不应仅是将汇编语言当成一个程序设计语言，学汇编主要是为了掌握处理器工作原理的。一个不熟悉汇编语言的人，怎么能在该处理器写出更优的c语言代码。在嵌入式开发的一些关键部分，有时还必须写汇编，如bootloader等（可能还包括bsp）。特别是在对速度有极高要求的场合（如dsp处理器的高速图像采集和图像解压缩），目前主要还要靠汇编写程序（我看到过很多公司是这样做的）。当您在一个嵌入式公司工作时，在查看描述原理的手册时，可能很多都是用汇编描述的（我就遇到过），这是因为很多硬件设计人员只会写或者喜欢用汇编描述，此时您就必须看懂汇编程序，否则软硬件人员可能就无法交流。很多嵌入式职位招聘时都要求熟悉汇编。 目前嵌入式处理器常见的有arm、powerpc、mips、motorola 68k、coldfire(冷火)等，但arm占据了绝对主流（资料说手机中几乎100%都是arm处理器）。arm是一个只卖知识产权的公司，目前获得购买了arm cpu核授权许可的大公司很多，包括intel、samsung、amstel、motorola、philip等，他们都在arm cpu核的基础上进行了一些外围扩展，形成自己的处理器（如samsung s3c2410，motorola i.mxl9328等处理器都是采用arm 9内核，指令一级是相同的）。而众多中小公司又购买了这些处理器，设计了各种各样的开发板，如华恒等国内很多著名嵌入式公司都生产基于samsung s3c2410的开发板，供最终用户使用或供教学实验。在arm这个食物链上，arm公司是大鱼，intel、samsung等公司是小鱼，而华恒等则是虾米，最终用户（想我们要采购嵌入式开发板的实验室）则是喂虾米的。intel早期生产的是低端arm(strong arm，相当于arm 7),现在转向主要生产高端arm(即intel xscale处理器,相当于arm 10，主要用在高端pda上,如hp和dell生产的pda都采用intel xscale，价格较高)。目前应用最多的是arm 7和arm 9两类处理器。 arm 7较便宜，可跑uclinux（是一个不支持高级内存管理功能的嵌入式linux系统）、vxworks、uc/os ii等实时操作系统，但因处理器不带内存管理单元mmu（无内存分页和地址映射机制，所以不能使用虚拟内存），所以不能跑windows ce，另外通用linux中的某些内存管理功能也不能用在arm 7上。arm 9是一个带mmu功能的高端处理器，可跑wince或通用linux的大多数功能。以上是我的一点了解，可能有不对的地方。我们学院正在建设的嵌入式实验室（10月底到货）包括30套arm 7系统（拟采用samsung s3c44b0x开发板，主要用于嵌入式处理器结构、嵌入式linux课程实验），10套arm 9系统（拟采用samsung s3c2410x开发板，主要用于windows ce课程建设），每套实验板都配了高速仿真器，价格都很贵（比我们招标的dell pc还贵），很容易损坏，同学应爱护使用。 (2) 嵌入式操作系统类课程 除了wince的实时性稍差外，大多数嵌入式操作系统的实时性都很强,所以也可称为实时操作系统real time operating system.从事嵌入式的人至少须掌握一个嵌入式操作系统(当然掌握两个更好),这在嵌入式的所有技术中是最为关键的了。目前最重要的rtos主要包括： 之一类、传统的经典rtos：最主要的便是vxworks操作系统，以及其tornado开发平台。vxworks因出现稍早，实时性很强（据说可在1ms内响应外部事件请求），并且内核可极微（据说最小可8k），可靠性较高等，所以在北美，vxworks占据了嵌入式系统的多半疆山。特别是在通信设备等实时性要求较高的系统中，几乎非vxworks莫属。vxworks的很多概念和技术都和linux很类似，主要是c语言开发。像bell-alcatel、lucent、华为等通信企业在开发产品时，vxworks用得很多。但vxworks因价格很高，所以一些小公司或小产品中往往用不起。目前很多公司都在往嵌入式linux转（听说华为目前正在这样转）。但无论如何，vxworks在一段长时间内仍是不可动摇的。与vxworks类似的稍有名的实时操作系统还有psos、qnx、nucleus等rtos。 第二类、嵌入式linux操作系统：linux的前途除作为服务器操作系统外，最成功的便是在嵌入式领域的应用，原因当然是免费、开源、支持软件多、呼拥者众，这样嵌入式产品成本会低。linux本身不是一个为嵌入式设计的操作系统，不是微内核的，并且实时性不强。目前应用在嵌入式领域的linux系统主要有两类：一类是专为嵌入式设计的已被裁减过的linux系统，最常用的是uclinux（不带mmu功能），目前占较大应用份额，可在arm7上跑；另一类是跑在arm 9上的，一般是将linux 2.4.18内核移植在其上。arm7 uclinux的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于arm7 uclinux,ARM7和uClinux：开源嵌入式系统的利器,多功能电法找水仪,本科通信工程搞软件开发嵌入式方面（比如凌阳）需要哪些知识？？求指点的信息别忘了在本站进行查找喔。

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本文名称：ARM7和uClinux：开源嵌入式系统的利器(arm7uclinux)
本文来源：http://www.shufengxianlan.com/qtweb/news17/524967.html

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