基于ARMDSP嵌入式系統(tǒng)ARM模塊軟件設(shè)計

1、第16卷第1期2006年3月湖南工程學(xué)院學(xué)報Vo1.16.No.1Mar.2006JournalofHunanInstituteofEngineering基于ARM/DSP嵌入式系統(tǒng)ARM模塊軟件設(shè)計聶建成,劉斌(湖南師范大學(xué)新聞與傳播學(xué)院,湖南長沙410006)摘要:ARM/DSP平臺是采用ARM7和DSP雙CPU構(gòu)建的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺.ARM模塊部分是其一個重要的組成部分.在系統(tǒng)中ARM模塊主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)控制部分,由于ARM的接口豐富,因而其接口電路驅(qū)動軟件設(shè)計復(fù)雜,詳細(xì)介紹了嵌入式系統(tǒng)中ARM.關(guān)鍵詞:ARM;Microwindows;接口中圖分類號:TP391.41文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A:00

2、61-03.中間層則是可移,提供畫線,區(qū)域填充,多邊形繪制,裁切等操作及設(shè)置不同的顏色模式.在最上層,通過不同的API為程序員提供不同的圖形應(yīng)用實(shí)現(xiàn).目前,Microwindows支持WindowsWin32,WinCEGDI,以及Nano-XAPI編程方式,這些API提供了與Win32及XWindows系統(tǒng)較為接近的兼容性,因此,使得其他環(huán)境下的應(yīng)用程序能很容易地移植到Microwindows平臺.1.2Microwindows的設(shè)備驅(qū)動Microwindows至少應(yīng)連接一個顯示屏,一個鼠標(biāo)以及一個鍵盤入系統(tǒng),然后層中與設(shè)備無關(guān)的例程將通過核心圖形引擎調(diào)用設(shè)備驅(qū)動,進(jìn)而執(zhí)行特定硬件平臺的操作

3、3.這種設(shè)計使得在Microwin2dows平臺中可以掛接不同的硬件設(shè)備,且不會影響整個系統(tǒng)的工作方式.1.3MicroGUI,設(shè)備無關(guān)的圖形引擎Microwindows的核心功能依賴于設(shè)備無關(guān)的0引言ARM部分PA的ARMLINUXVersion2.1,并在此基礎(chǔ)之上移植LINUX標(biāo)準(zhǔn)庫GLIBC;圖形支持庫:LIB2JPG,LIBPNG;圖形加載庫:IMLIB,網(wǎng)頁HTML,XML語法分析庫LIBWWW,FLASH插件庫:LIBFLASH,及漢字庫.圖形界面以Microwindows0.9及其控件庫FLNX提供嵌入式圖形界面平臺.本系統(tǒng)平臺具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信功能,通過平臺WEBSERVER

4、,FTP,TELNET,INETD等網(wǎng)絡(luò)工具和應(yīng)用程序能方便開發(fā)基于INTERNET的網(wǎng)絡(luò)終端,遠(yuǎn)程控制,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)處理產(chǎn)品.在應(yīng)用程序?qū)由?系統(tǒng)平臺集成窗口管理程序,全中文化網(wǎng)絡(luò)瀏覽器(支持HTML,XML),FLASH播放器(支持FLASH4,FLASH5,FLASH6),文本編輯器,游戲等用于PDA開發(fā),機(jī)頂盒上網(wǎng)解決方案,以及可用于嵌入式數(shù)據(jù)采集、處理的虛擬示波器.1Microwindows的結(jié)構(gòu)1.1Microwindows的分層設(shè)計Microwindows為分層結(jié)構(gòu)設(shè)計2,因此用戶可圖形引擎,通過這個引擎來調(diào)用底層屏幕,鼠標(biāo)及鍵盤驅(qū)動的硬件接口.由于一系列的原因,圖形引

5、擎與用戶程序是分離的,用戶程序不直接調(diào)用中間層的圖形引擎,而通過調(diào)用API來實(shí)現(xiàn).其核心函數(shù)都使用類似于GdXXX()的名字,并于圖形的輸出有關(guān),而不是與窗口管理有關(guān).另外,所有的裁切及著色變換都在這個層中完在,其中,表1中的文件是Microwindows核心模塊的組成文件:devdraw.c包含畫線,畫圓,多邊形及繪制及填充,文本位圖繪制及著色變換的核心函數(shù).以在不同的層上使用Microwindows,用戶也可以根據(jù)自己的需要對其中的某層或多層進(jìn)行改寫.在Microwindows各層中,最底層提供了屏幕,鼠標(biāo)或觸摸屏及鍵盤驅(qū)動,因些通過這層可以訪問實(shí)際的收稿日期:2005-08-18作者簡介

6、:聶建成(1968-),男,碩士研究生,講師,研究方向:計算機(jī)圖形圖像及應(yīng)用.© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 62湖南工程學(xué)院學(xué)報2006年表1Microwindows核心模塊組成文件(3)如果連接成功,通過write()開始傳送.(4)使用完后則通過close()關(guān)閉連接.2)接收端的設(shè)計接收端的命令格式為:文件名devclip.cdevrgn.cdevmouse.cdevkbd.cdevpalX.c功能核心圖形裁切例程區(qū)域交,并,差及異或的動態(tài)

7、分配例程更新鼠標(biāo)位置的核心例程,及屏幕裁切核心鍵盤處理例程靜態(tài)連接1,2,4,8位色的調(diào)色板系統(tǒng)接收程序文件存放目錄我們通過以下幾個驟來處理接收端程序(1)調(diào)用socket()返回一個Socket.(2)調(diào)用bind()將Socket與端口之類的信息進(jìn)行綁定(3)調(diào)用listen()進(jìn)行端口監(jiān)聽(4)調(diào)用accept()(5)如果完成,()關(guān)閉連接2.Microwindows支持兩種不同的應(yīng)用程序接口,通過這些接口來處理Client/Server事件,以及比如畫工具欄,關(guān)窗口等等之類的窗口管理活動,同時也包括程序員的圖形輸出請求.兩種類型的API都運(yùn)行于核心圖形引擎和設(shè)備驅(qū)動之上.Microw

8、idows之上的API始化屏幕,鍵盤,鼠標(biāo)驅(qū)動,.當(dāng)事件發(fā)生,事件,paint事件等.,然后參數(shù)被GdXXX()函數(shù)引擎.而窗口操作及圖形操作都是在這個API層上完成的.這就是API所定義的窗口概念,窗口坐標(biāo)等.然后所有的坐標(biāo)被轉(zhuǎn)換成屏幕坐標(biāo),再傳入核心GdXXX()函數(shù)引擎來完成實(shí)際工作.在這個層中,同時也定義了圖形及顯示上下文并把這些信息傳遞到核心引擎例程.,.從該桌面可以方便ARM系統(tǒng)中的各個應(yīng)用程序,從而實(shí)現(xiàn)可視化的系統(tǒng)操作接口,方便管理,且使系統(tǒng)管理更加人性化.并且在啟動ARM的圖形化程序界面之前.會先啟動一個Logo畫,顯示一些輔助的信息.圖1Microwindows與用戶的程序結(jié)

9、構(gòu)框圖圖2管理程序的界面2.3嵌入虛擬儀器設(shè)計2基于Microwindows的接口軟件開發(fā)2.1網(wǎng)絡(luò)文件傳送程序的設(shè)計1)發(fā)送端的設(shè)計發(fā)送端的命令格式為:發(fā)送程序收方的IP地址文件或選項(xiàng)(可以為文件或目錄,且可有多個)我們通過以下幾個步驟來與接收端來建立連接:(1)通過調(diào)用socket()取得一個Socket文件描運(yùn)行于ARM開發(fā)板上的波形采樣程序的程序界面圖如圖3所示.波形采樣程序是與DSP聯(lián)系在一起的一個虛擬儀器程序,其工作過程如下所述:DSP提供硬件支持,對輸入波形進(jìn)行采樣,然后將采集的信號量化成8位的數(shù)據(jù)送去ARM板上的HPI口,HPI口的驅(qū)動程序處于DSP采集系統(tǒng)與虛擬儀器程序之間,

10、做為中間橋梁,將采集的數(shù)據(jù)送入應(yīng)用程序,并可將程序?qū)SP的控制信號送入DSP系統(tǒng).從而實(shí)現(xiàn)ARM系統(tǒng)板與DSP采集系統(tǒng)之間的交互.述符.(2)通過調(diào)用connect()試圖與接收方連接.© 1994-2006 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第1期聶建成等:基于ARM/DSP嵌入式系統(tǒng)ARM模塊軟件設(shè)計633結(jié)束語本文給出了基于Microwindows的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)軟件設(shè)計原理,給出了基于Microwindows的具體系統(tǒng)接口程序設(shè)計.系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性,在系統(tǒng)的

11、現(xiàn)有基礎(chǔ)上很容易構(gòu)建出各種嵌入式系統(tǒng).參考文獻(xiàn)12http:/kernelnewbies.kdocWZ.3K.LINUX編程權(quán)威指龍華喬.,基礎(chǔ)與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計M.北京航空,2002.圖3ARMModuleSoftwareDesignBasedonARM/DSPEmbeddedSystemNIEJian-cheng,LIUBin(CollegeofJournalismandCommunication,HunanNormalUniversity,Changsha410006,China)Abstract:TheARM/DSPPlatformisaembeddedsystembasedonARM7andDSPprocessors.TheplatformcontainsaARMsubsystem.ThesubsystemisanimportantpartoftheembeddedsystemandARMsubsystemworksassystemcontrolpartwithcomplexinterfacesoftwaredesign.Th