基于Linux的嵌入式车载导航系统的设计

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  1、前言

  HMS30C7202 嵌入式微处理器是目前性价比交优秀的芯片,由于其优良的性能用于替代早期的芯片,在车辆导航方面的开发应用有着广阔的应用前景。在诸多的操作系统中,由于Windows CE 、Vxwork 等操作系统都是商业化产品,其价格高昂、源代码封闭。另外,对于上层应用开发者而言,嵌入式系统需要的是一套高度简练、质量可靠、应用广泛、易开发、多任务,并且价格低廉的操作系统。源码开放的Linux 正好可以满足这些要求。由于嵌入式系统的应用多种多样,并且标准Linux 操作系统比较庞大,因此,需要根据实际应用对标准Linux 进行重新的移植、裁剪和配置,生成代码紧凑、代码量小的特定操作系统。

  2、导航系统的硬件组成

  车载导航系统的硬件平台为HMS30C7202 的SAMSUNG 公司的32 位高性能嵌入式微处理器,以HMS30C7202 为核心,包含了LCD 液晶显示模块、存储器模块(Flash、SDRAM)、GPS 模块、串行接口、USB 接口、IrDA 红外通讯接口、网络接口等外围部分,其硬件构成如图1 所示。

  HMS30C7202 嵌入式微处理器采用16/32位精简指令集,具有高性价比,低功耗,高性能的特点,为掌上设备和一般类型应用提供了小型微控制器的解决方案。为了减少总的系统消耗,HMS30C7202 包括了以下部分:独立的16KB 指令缓存和16KB 数据缓存,MMU,LCD 控制器(STN/TFT),NAND Flash 启动加载器,存储管理器(片选逻辑与SDRAM 控制器), 3通道的UART ,4 通道的DMA,4 通道的脉宽调制定时器,I/O 端口,RTC 实时时钟,8通道10位的A/D 控制器及触摸屏接口,IIC 接口,IIS 接口,音频接口,USB 主机,USB 设备,SD 主机/多媒体卡接口,2 通道的SPI,摄像头接口,PLL 时钟发生器以及电源管理等。

  3. 基于Linux 的软件系统设计

  3.1 软件功能与组成

  系统的软件包括嵌入式操作系统、GUI 图形用户界面、应用程序三个部分,其中嵌入式操作系统和GUI 图形用户界面属于关键技术,它们的好坏决定了系统能否得到成功的应用。应用程序建立在嵌入式操作系统和GUI 图形用户界面之上,上电之后启动过程如图2 所示。在本软件设计中,操作系统采用使用广泛的内核源代码开放的嵌入式Linux,GUI 图形用户界面采用源代码开发的Micro windows 。

  3.2 交叉编译环境的建立

  在满足系统稳定、安全、可靠的基础上,嵌入式产品的体积要尽可能小,从而不能够提供足够的资源供编译过程使用,因此,必须建立一种交叉编译的环境,即在高性能的宿主机上对即将运行于目标机上的程序进行编译,生成可在目标机上可以运行的代码格式,然后下载到目标机中运行。Linux 环境下使用GNU 工具完成编译、链接等过程,包括针对目标系统的编译器gcc、针对目标系统的二进制工具binutils 、针对目标系统的标准c 库glibc 和针对目标系统的Linux 内核头文件。

  在linux 的根目录下,通过命令tar Ixvf cross-2.95.3.tar.bz2 进行解压缩,执行完毕之后在/usr/local/ 目录下自动生成arm/2.95.3 目录,进入2.93.3 目录下可以看到arm-linux 、bin、include 、lib 等各种目录,说明交叉编译工具安装完毕,编译环境已经建立起来了。

[1][2]

拥有一颗比九万五千公里还辽阔的心,

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