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arm核通信协议
篇一：基于aRm的嵌入式tcpip协议的实现
基于aRm的嵌入式tcp／ip协议的实现
该系统可以将数据按网络协议处理，实现数据的以太网传输。其是一套基于嵌入式实时操作系统的嵌入式网络软件开发平台，即在μc／os—ii的平台上，实现aRm微处理器的tcp／ip协议，在此平台之上，可以方便地进行嵌入式应用系统的开发。
0引言
以太网具有通用性强、技术成熟、带宽迅速增加等特性，工业控制领域出现嵌入式技术，尤其是aRm技术的发展和dsp 在工业控制领域的广泛应用，利用嵌入式技术实现以太网通信已经不难见到。嵌入式实时操作系统接入网络后将使远程监测、远程控制、远程诊断和远程维护变得越来越容易。从根本上讲，嵌入式设备接入网络，当前基本采用基于tcp／ip的通信协议。该方案以lpc2210为核心元件研究基于aRm 的嵌入式tcp／ip协议的实现的硬件电路，同时在μc／os 一Ⅱ平台上编写应用软件程序。下面对系统做详实的阐述，
并重点介绍嵌入式实时操作系统μc／os—ii应用于tcp／ip时应进行合理的裁减。
1系统硬件设计
基于aRm的嵌入式tcp／ip网络通信系统主要包括aRm 芯片和以太网控制器等芯片组成的以太网接口、驱动软件和嵌入式tcp／ip协议栈。硬件原理图如图1所示。
该方案设计相对简单，硬件电路中采用的lpc2210是philips公司推出的微处理器，带有16kbRam，76个通用i ／o口，12个独立外部中断引脚，集成有8通道的10位a
／d，能够基于芯片设计复杂的系统。虽然lpc2210具有较快的访问速度，但片内没有集成
Flash，所以这里扩展1片16mbFlashsst39VFl60来保存用户程序。其架构满足μc／os—ii正常运行的基本要求。
Rtl8019as是台湾Realtek半导体公司生产的以太网控制器，其性能包括：支持ethernetii和ieee802．3标准；支持8／16位数据总线；内置16kword的sRam；全双工，收发同时达到10mb／s；支持bnc，aui，utp介质。Rtls019as 可提供100脚的tqFp封装，减少了pcb面积，更适合于嵌入式系统。hR901170a是汉仁电子有限公司生产的Rj45接口连接器(带网络变压器／滤波器)，该连接器满足ieees02．3和ieee902．3ab标准，能够较好地抑制电磁干扰。通过
hR901170a系统就可以连接到以太网上。
2嵌入式协议的选择
tcp／ip协议是一组不同层次上的多个协议的组合，通常被认为是一个包含链路层、网络层、传输层和应用层的4层协议系统，如图2所示。嵌入式系统是为完成某种特定的功能而设计的专用系统。嵌入式系统不要求(也不可能)实现所有的tcp／ip协议，所以嵌入式tcp／ip是对tcp／ip协议族进行选择而形成的协议集合。
首先在链路层上，由于采用以太网的接入方式，系统必须实现ieee802．3所规定的cdma／cd(载波监听多路访问及冲突监测)协议，cdma／cd协议不需用户实现，此协议只要采用通用的nic(networkinterfacecon—troller，网络接口控制)芯片就可支持。为了保证系统在以太网中的通信，系统还需实现aRp应答协议，该协议用于将ip地址映射成以太网mac地址。aRp协议包括aRp请求和aRp响应两部分，系统与其他计算机通信，就必须要支持aRp响应。aRp请求在本地建立了一个ip地址到mac地址的映射，保证了对外通信的有的放矢。RaRp(逆地址解析)协议主要用于解决如何从mac地址得到ip地址，主要用于无盘工作站中。在网络层，由于系统要求能够在internet中进行通信，因此系统要实现ip协议。在tcp／ip协议族中，网络层协议包括ip 协议(网际协议)、icmp协议(internet控制报文协议)以及igmp协议(internet组管理协议)等。ip协议是tcp／ip族
的核心协议，它使异构网络之间的通信成为可能。因此Rtu 等系统数据跨越不同的网络进行传输就必须要实现ip协议。icmp中
规定了多种协议类型和代码，如果完全地实现也要耗费不少的系统资源，该嵌入式系统中，在icmp协议中能够测试网络的连通情况即可。传输层主要是在2台主机之间提供端到端的通信。传输层有2种不相同的传输协议：tcp(传输控制协议)和udp(用户数据报协议)。tcp是面向连接的，在不可靠的网络服务上提供端到端的可靠字节流。tcp协议设计了严格的3次建立连接握手过程、4次关闭连接握手过程以及捎带确认信息并通过滑动窗口进行流量控制的数据传
输过程。udp协议是不面向连接的，它只是简单地把数据报从一台主机发送到另一台主机，但并不保证该数据报能到达另一端，可靠性必须由应用层来提供。考虑到系统中数据传输质量，这里采用tcp协议。应用层协议主要是指用户进程。其包括：http协议、Ftp协议、pop3协议、smtp协议、snmp 协议。
3系统软件设计
该tcp／ip网络通信系统为了具有较好的实时性和稳定性，采用μc／os一Ⅱ设计系统软件。在μc／os一Ⅱ平台上，软件设计工作主要包括：μc／os一Ⅱ在lpc2210上的移植和tcp／ip协议在μc／os一Ⅱ上的实现以及系统应用
程序的编写。μc／os一Ⅱ的移植工作主要集中在下面几个文件中：os_cpu．h，os_cpu_a．asm，os_cpu_c．c。另外，在includes．h中必须包括lpc2210文件
lpc2210．h；os_cFg．h用于系统应用μc／os一Ⅱ中的初始化配置。os_cpu．h主要包括一些与处理器和编译器相关的常量和类型定义等，而且需注意lpc2210的堆栈方向是由高到低，用os_stk_gRowth来设
置堆栈的增长方向。因此将os_stk_gRowth设为1。
os_cpu_a．asm中需编写4个汇编语言函数：os_task_sw()，os_intctxsw()，osstarthighRdy()和ostieklsR()。
以太网链路层遵循的ieee802．3协议的csma／cd和cRc 校验等功能由网络控制芯片Rtl8019as完成，lpc2210芯片则完成其他tcp／ip协议的解释和执行。lpc2210控制
Rtl8019as完成通信任务时，首先要对Rtl8019as复位，并对Rtl8019as的寄存器进行初始化，确定发送和接收的条件，然后才能发送数据或接收数据。当一帧数据发送结束、接收到1帧数据或出错等事件发生时，Rtl801
9as向lpc2210申请中断，lpc2210响应中断后根据中断状态寄存器的内容进行相应的处理。
篇二：easyaRm-c软件通信协议
easyaRm-c软件通信协议
1．全仿真的dos字符窗口显示
常用网络通信协议简介 常用网络通信协议 物理层: DTE(Data Terminal Equipment):数据终端设备 DCE(Data Communications Equipment):数据电路端接设备 #窄宽接入: PSTN ( Public Switched Telephone Network )公共交换电话网络 ISDN(Integrated Services Digital Network)ISDN综合业务数字网 ISDN有6种信道: A信道 4khz模拟信道 B信道 64kbps用于语音数据、调整数据、数字传真 C信道 8kbps/16kbps的数字信道，用于传输低速数据 D信道 16kbps数字信道，用于传输用户接入信令 E信道 64kbps数字信道，用于传输内部信令 H信道 384kbps高速数据传输数字信道，用于图像、视频会议、快速传真等. B代表承载， D代表Delta. ISDN有3种标准化接入速率: 基本速率接口(BRI)由2个B信道，每个带宽64kbps和一个带宽16kbps的D信道组成。三个信道设计成2B+D。 主速率接口(PRI) - 由很多的B信道和一个带宽64Kbps的D信道组成，B信道的数量取决于不同的国家: 北美和日本: 23B+1D, 总位速率1.544 Mbit/s (T1) 欧洲，澳大利亚:30B+2D,总位速率2.048 Mbit/s (E1) FR(Frame Relay)帧中继
X.25 X.25网络是第一个面向连接的网络,也是第一个公共数据网络. #宽带接入: ADSL:(Asymmetric Digital Subscriber Line)非对称数字用户环路 HFC(Hybrid Fiber,Coaxial)光纤和同轴电缆相结合的混合网络 PLC:电力线通信技术 #传输网: SDH:(Synchronous Digital Hierarchy)同步数字体系 DWDM:密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说，该技术是在一根指定的光纤中，多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利用可以达到的传输性能(例如，达到最小程度的色散或者衰减)。 #无线/卫星: LMDS:(Local Multipoint Distribution Services)作区域多点传输服务。这是一种微波的宽带业务，工作在28GHz附近频段，在较近的距离双向传输话音、数据和图像等信息。 GPRS:(General Packet Radio Service)通用分组无线服务技术。 3G:(3rd-generation，3G)第三代移动通信技术 DBS:(Direct Broadcasting Satellite Service)直播卫星业务 VAST: 协议:RS-232、RS-449、X.21、V.35、ISDN、FDDI、IEEE802.3、IEEE802.4、IEEE802.5等。 RS-232:是个人计算机上的通讯接口之一，由电子工业协会(Electronic Industries
说明ARM、DSP、FPGA的异同点 ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行。目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。 DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。 当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。（缺点）
一：串口 串口是串行接口的简称，分为同步传输（USRT）和异步传输（UART）。在同步通信中，发送端和接收端使用同一个时钟。在异步通信中，接受时钟和发送时钟是不同步的，即发送端和接收端都有自己独立的时钟和相同的速度约定。 1：RS232接口定义 2：异步串口的通信协议 作为UART的一种，工作原理是将传输数据的每个字符一位接一位地传输。图一给出了其工作模式： 图一 其中各位的意义如下： 起始位：先发出一个逻辑”0”的信号，表示传输字符的开始。
数据位：紧接着起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等，构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送，靠时钟定位。 奇偶校验位：资料位加上这一位后，使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验)，以此来校验资料传送的正确性。 停止位：它是一个字符数据的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。 空闲位：处于逻辑“1”状态，表示当前线路上没有资料传送。 波特率：是衡量资料传送速率的指针。表示每秒钟传送的二进制位数。例如资料传送速率为120字符/秒，而每一个字符为10位，则其传送的波特率为10×120＝1200字符/秒＝1200波特。 3：在嵌入式处理器中，通常都集成了串口，只需对相关寄存器进行设置，就可以使用啦。尽管不同的体系结构的处理器中，相关的寄存器可能不大一样，但是基于FIFO的uart框图还是差不多。
发送过程：把数据发送到fifo中，fifo把数据发送到移位寄存器，然后在时钟脉冲的作用下，往串口线上发送一位bit数据。 接受过程：接受移位寄存器接收到数据后，将数据放到fifo中，接受fifo事先设置好触发门限，当fifo中数据超过这个门限时，就触发一个中断，然后调用驱动中的中断服务函数，把数据写到flip_buf 中。 二：SPI SPI，是英语Serial Peripheral Interface的缩写，顾名思义就是串行外围设备接口。SPI，是一种高速的，全双工，同步的通信总线，并且在芯片的管脚上只占用四根线，节约了芯片的管脚，同时为PCB 的布局上节省空间，提供方便，正是出于这种简单易用的特性，现在越来越多的芯片集成了这种通信协议。
什么是嵌入式软件开发?嵌入式系统软件开发所需要学习那些知识? 随着智能化和信息化网络化的不断发展,嵌入式技能已经日趋成为一种新时代新技术革命的关键。对于嵌入式系统和嵌入式软件开发人员来说,这份职业无疑是种高端应用技术的结合。是一个很有前景的职业。 嵌入式趋势来势汹涌,目前为止已经被很多企业所应用,对于这方面人才的需求更是倍感吃紧。关于嵌入式具体应用不做详细的解说,在这里有必要强调一下,嵌入式软件开发是含义,和要想在嵌入式软件开发中取得不菲的成绩所需掌握那些最基础的知识。 嵌入式技术执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机,而且运行的是固化的软件,嵌入式技术及应用是计算机应用技术的新发展,具有广泛的应用领域和发展前景,就业形势看好。 嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑,笼统地来说,嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。 这么多的应用可见嵌入式系统的前景和人才需求是相当大的,在最近几年中关于这一类的培训也层出不穷,所涉及到的课程和知识点相对来说还是有点差异的,在深圳达内福田培训中心网站上看到了关于嵌入式系统软件开发所需要掌握的几大知识点,感觉划分的很细致。 主要包含以下8个核心部分 1.Linux操作系统核心
常用通信协议汇总 一、有线连接 1.1RS-232 优点：RS-232是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，其驱动器负载为3kΩ~7kΩ。所以RS-232适合本地设备之间的通信。 缺点：（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL 电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。 （2）传输速率较低，在异步传输时，最高速率为20Kbps。 （3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，而发送电平与接收 电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为约15米。 1.2RS-485 RS485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，现在多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线式拓朴结构，传输距离一般在1~2km以下为最佳，如果超过距离加"中继"可以保证信号不丢失，而且结点数有限制，结点越多调试起来稍复杂，是目前使用最多的一种抄表方式，后期维护比较简单。常见用于串行方式，经济实用。 1.3CAN 最高速度可达1Mbps，在传输速率50Kbps时，传输距离可以达到1公里。在10Kbps速率时，传输距离可以达到5公里。一般常用在汽车总线上，可靠性高。 1.4TCP/IP 它可以用在各种各样的信道和底层协议（例如T1和X.25、以太网以及RS-232串行接口）之上。IP数据包是不可靠的，因为IP并没有做任何事情来确认数据包是按顺序发送的或者没有被破坏。IP数据包中含有发送它的主机的地址（源地址）和接收它的主机的地址（目的地址）。 1.5ADSL 基于TCP/IP 或UDP协议，将抄表数据发送到固定ip，利用电信/网通现有的布线方式，速度快，性能比较可以，缺点是不适合在野外，设备费用投入较大，对仪表通讯要求高。 1.6FSK 可靠通信速率为1200波特，可以连接树状总线；对线路性能要求低，通信距离远，一般可达30公里，线路绝缘电阻大于30欧姆，串联电阻高达数百欧姆都可以工作，适合用于大型矿井监控系统。主要缺点是：系统造价略高，通信线路要求使用屏蔽电缆；抗干扰性能一般，误码率略高于基带。 1.7光纤方式 传输速率高，可达百兆以上；通信可靠无干扰；抗雷击性能好，缺点：系统造价高；光纤断线后熔接受井下防爆环境制约，不宜直达分站，一般只用于通信干线。 1.8电力载波 1.9利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。由于使用坚固可靠的电力线作 为载波信号的传输媒介，因此具有信息传输稳定可靠，路由合理、可同时复用远动信号等特点，不需要线路投资的有线通信方式，但是开发费用高，调试难度大，易受用电环境影响，通讯状况用户的用电质量关系紧密。 二、无线连接 2.1Bluetooth 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低
区别： ⒈我做个比喻吧，ARM呢就像是一个设计好的办公楼，那个部门负责什么事情都是定好的，你要做的就是合理调配部门资源合理搭配来完成你的目的。FPGA呢就是给你一大堆建筑材料和人员，你要它建成什么样子它就是什么样子 ⒉FPGA就像是一张白纸，里面可以写自己想要的逻辑，只要FPGA的逻辑门数够多，里面跑个ARM核还是很简单的。ARM是ASIC吧，专用芯片，只能使用。 ⒊DSP主要用做运算，如语音，图像等信号的运算处理，但基本不用做控制。 MCU，FPGA，ARM主要用做控制，MCU低价低功耗，但门限很少，结构简单，不能实现复杂控制。 ARM控制能力较强，但运算能力相对较弱。因此现在很多手持设备是用ARM+DSP来实现的，就是所谓的“双核心”。 FPGA可做复杂的逻辑控制，功能很强大。 ⒋单片机（MCU），又称为微控制器，在一块半导体芯片上集中了CPU，ROM,RAM,I/O Interface, timer/counter, interrupt system, 构成一台完整的数字计算机 ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名ARM企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置ARM生产。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行。目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。这里有一篇介绍ARM结构体系发展介绍。 DSP（digital singnal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。 FPGA既现场可编程门阵列：可由最终用户配置、实现许多复杂的逻辑功能的通用逻辑器件。常用于原型逻辑硬件设计。
嵌入式也多核 祝祺斌 （湖北工业大学湖北武汉 430068） 摘 要： Cortex-A9 MPCore拥有比普通单核Cortex-A9处理器更为先进的电源管理功能，在提高性能的同时能够进一步降低功耗，达到甚至超过市场和应用对性能和功耗日益增长的要求。 关键词：嵌入式；ARM；Cortex-A9；MPCore；多核 中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2010）0920178－01 在提倡效率优先的当今社会，人们对各类移动终端的性能的要求在不要的工作。对此Cortex-A9 MPCore通过加速器一致性端口的设计，可以利断的提高，用以实现更多的媒体服务、更快的数据速率以及更多其他新功用这个端口与其它装置共享高速缓存的内容，并支持所有标准的读/写动能。然而，消费者的需求是促进此类应用产品开发的最主要动力。因此如作，无需外加另外的一致性功能电路，因此能够在不增加功耗的情况下，何降低终端产品成本，提高终端产品性能成了制造商面临的最大挑战。提升其多核效能。 在应用领域，既要求低成本又要求高性能的例子占据了绝大多数，例Cortex-A9 MPCore多核处理器采用了通过硅验证的ARMMPCore技术的如：笔记本电脑、智能手机、PDA、手持GPS、便携式游戏机以及车载信息增强版包括引入了侦测控制单元、通用中断控制器以及加速器链接埠。通娱乐终端等等，不胜枚举。人们不但希望便携式产品功能强大，同时也要过这些技术的应用，Cortex-A9 MPCore便可轻松实现可扩展型的多核处求电池使用时间足够长。因此，能够全天候使用已经成为人们对移动电子理。举个通用中断控制器的例子：该控制器是采用了最新标准化的中断控设备的最低要求。为达到这一要求，便携式产品生产厂商们必须着眼于如制器，为处理器之间的通信及系统中断的路由选择及优先级的确定提供了何在降低产品功耗同时提升产品性能以及增加产品的功能。一种灵活而丰富的解决办法。该中断控制器通过软件的控制，最多可达到在各类嵌入式应用对效能需求持续增加的情况下，作为“大脑”的嵌支持224个独立中断，可在整个CPU中对各个中断进行分配，确定其硬件优入式处理器也“无奈”走上了多核之路。众所周知，采用多核处理器架构先级并在操作系统与信任区软件管理层之间进行路由。这种路由灵活性加的处理器不但能够解决峰值性能的要求，而且能够大大降低功耗。多核设上对中断虚拟进入操作系统的支持，是进一步提升基于半虚拟化管理器解备不仅性能强大可扩展性高，而且功耗低，还为能够为设计者提供极大的决方案功能的关键因素之一。更令人惊讶的是，Cortex-A9 MPCore具有先灵活性及便利性。而ARM公司的Cortex-A9多核处理器，除了最高可达到进的微架构，其微架构的设计不但着眼于为了解决超高频设计的效率低下8000DMIPS的效能之外，还同时兼具了低功耗的特点，使得新一代的移动运问题，而且把目标定为在不增加嵌入式设备的硅成本的前提下最大限度地算装置在较低能耗之下也能获得极好的性能。提升处理效率。通过综合技术，这种处理器设计能够轻松使设备的时钟频Cortex-A9处理器是ARM公司在已经投产的商用嵌入式处理器系列中性率超过1GHz，而且提供了较高的功效水平，满足了长时间电池供电工作的能最优秀的一款产品。该款处理器不仅采用了被广泛支持的ARMv7架构，还要求。简而言之，Cortex-A9 MPCore拥有比普通单核Cortex-A9处理器更为是基于最先进的推测型八级流水线所设计的。单就处理器架构来看，改良先进的电源管理功能，在提高性能的同时能够进一步降低功耗，达到甚至了的超纯量管线设计利用一个动态调整长度的八阶超纯量，以及具有乱序超过了市场和应用对性能和功耗日益增长的要求。 执行预测能力的同步多工管线，使其每个周期可执行四个指令，频率超过由于Cortex-A9 MPCore是首款能提供总计超过8,000DMIPS效能的可合1GHz。这些改进不仅仅能够降低成本，更能够解决主流八阶处理器的效率成ARM处理器，不仅能支持各种要求严苛的高效能消费性与企业应用，同时问题。因此，这款处理器的性能、功效和功能均达到了前所未有的水平，能在功耗预算仅为250mW的移动平台内，大幅超越市面上绝大部分手持式装能够满足绝大部分消费、网络、企业和移动应用等各种领域中尖端产品的置的性能。采用台积电的65nm原生制程的Cortex-A9 MPCore可提供超过要求。虽然Cortex-A9系列嵌入式处理器也具有传统的单核选项，但 2.0DMIPS/MHz的效能，同时核心逻辑成本占用不到1.5mm2面积的硅组件。Cortex-A9系列嵌入式处理器的最大的亮点也是本文最为重点介绍的就是该目前，包括NVIDIA、Samsung、TI、及NVIDIA等知名国际公司都已宣布采用系列旗下可扩展的Cortex-A9 MPCore多核处理器。此新一代的处理器方案。综上，我们可以毫不犹豫的相信Cortex-A9 简单回顾一下历史：ARM公司的第一代的多核嵌入式处理器是在MPCore势必将会成为一代经典嵌入式处理器的代表。 2004年发布的ARM11 MPCore，该款处理器一经面世就获得了广泛的市场好通过对MPCore技术的进一步扩展和优化以及Cortex-A9 MPCore多核处评。以ARM11 MPCore技术为基础，经过了一系列的改良和开发，Cortex-A9 理器的研究为许多全新应用市场提供了下一代的MPCore技术。此外，为简MPCore嵌入式处理器问世了。相对于ARM11 MPCore，Cortex-A9 MPCore的化和扩大对多核解决方案的使用，Cortex-A9 MPCore处理器还支持与加速性能获得了极大的提升，而其功耗相对也有了明显的降低。Cortex-A9 器和DMA的系统级相关性，进一步提高了性能，并降低了系统级功耗。可以MPCore多核处理器是以集成缓存一致的方式支持1至4个CPU内核，可单独配毫不夸张的说是ARM11 MPCore敲开了嵌入式芯片多核化的大门，而Cortex-置其任意的处理器，设定其缓存大小及是否支持MPE、PTM或FPU接口等。最A9 MPCore是将广阔无垠的嵌入式多核的康庄大道完完整整的展现在世人面令人惊叹的是Cortex-A9 MPCore还集成了一种符合GIC架构的综合中断及通前。正是由于Cortex-A9 MPCore的成功为我们指明了嵌入式处理器前进和信系统，该系统配有专用外设，使其性能和软件可移植性都更上一层楼。发展的方向。与各式各样的通用CPU一样，嵌入式处理器的发展方向应该也众所周知，多核处理器如何维持各核心中高速缓存的一致性是一项极其重是低功耗、高性能、多核化。
最熟悉的通信常用的协议你了解吗? 熟悉基本通讯协议 分类:默认栏目 一、TCP／IP： （1）掌握协议的构成成份。 （2）理解OSI模型、TCP/IP模型。 （3）掌握以太网的接入方法，以太网和802.3帧的区别是什么？了解无线以太网无线以太帧的构成。（4）第二层主要设备和工作原理。 （5）掌握IP层主要必须协议、IP编址、理解协议配置步骤。 （6）理解传输和应用层主要协议功能。 二、七号信令 （1）掌握三种信令单元的功能。 （2）信令网组成。 （3）信令点编码。 （4）移动网和信令网的关系。 三、移动网 （1）GSM网络结构、信道、帧。 （2）GSM互联其他网络。 （3）GSM网络组成设备的功能。 （4）GSM的编号。 （5）MSC局数据步骤。 （6）GPRS网络结构。 （7）GPRS协议模型。 （8）GPRS路由管理。 （9）EDGE组网。（在欧洲使用，我们国家没有，所以只是作为了解内容） 第一、网络技术的基础（向移动通信软件开发人员转型的入门阶段）要学习通信协议，我们先从网络技术基础开始学起，这也是传统软件开发人员向移动通信软件开发人员过渡的入门知识，掌握这几个知识点后，你也就基本对计算机通信有个概念了。 在本阶段应该掌握以下知识点： （1）网络协议的概念。 （2）传输模式的种类和它们的区别。 （3）能够描述出OSI（开放系统互连参考模型）的七层。 （4）了解调频、调幅、调相的原理和区别。 （5）知道正交调幅的概念和解决的问题。 （6）知道脉码调制和脉冲幅度调制的区别。（模数转换的两种方式） （7）复用的概念及其主要的三种复用技术是什么？ （8）FDM（频分复用）如何将多个信号组合为一个，又如何分开？FDM和WDM的相似之处和不同之处。（9）TDM（时分复用）的两种类型。TDM如何将多个信号合并成一个，又如何分开？
《嵌入式开发工具使用》 实验报告 学生姓名：______________________ 学号：— 专业班级：_______________ 指导教师：_________________ 完成时间： 实验2嵌入式开发工具使用实验 一?实验目的 了解嵌入式开发工具套件组成，掌握开发工具安装，熟练运用gcc各命令选项，熟练编写Makefile和使用make工具，掌握gdb各命令用于应用程序调试。 二?实验内容 实验 2.1 arm-linux-gcc安装 实验2.2编译工具gcc使用 实验2.3 编写Makefile和使用make编译 实验2.4使用gdb调试应用程序 实验2.5 使用code::blocks进行图形化编程 三?预备知识 Linux使用等 四?实验设备及工具（包括软件调试工具） 硬件：ARM嵌入式开发平台、PC机Pentium100以上、串口线。软件：WinXP或 UBUNTU开发环境。 五?实验步骤 5.1交叉编译工具配置及编译 第一步，解压缩交叉编译器工具，命令为： #cd /tmp _____________________________________________________________________ ? arm-l inu x-gcc可执行文件位于目录 /root/gcc-gdb-make_exp _________________________________________ 。 第二步，修改PATH环境变量，将arm-linux-gcc可执行文件目录添加到PATH环境变量中，命令为 5.2 arm-l inu x-gcc编译工具使用
嵌入式操作系统内核原理和开发（消息队列） 消息队列是线程交互的一种方法，任务可以通过消息队列来实现数据的沟通和交换。在嵌入 式系统上，这可以说这是用的最多的一种方法。通过消息队列，无论是发送者，还是接受者 都可以循环地处理各种消息。而我们知道，存储消息最好的方式就是循环队列，如果消息已 满，那么发送者可以把自己pend到等待队列上；而如果此时没有消息，那么接受者也可以 把自己pend到等待队列上。当然实现消息队列的方法很多，甚至用户可以自己利用互斥量 和信号量来实现，而嵌入式系统常常会默认提供这样的功能函数，我想主要的目的还是为了 方便用户，让他们可以更多地从业务的角度来看问题，而不是把重点关注在这些底层的细节 上面。 首先，我们还是看看rawos上面关于消息队列的数据结构是怎么定义的， 1typedef struct RAW_MSG_Q { 2 3 RAW_VOID **queue_start; /* Pointer to start of queue data */ 4 RAW_VOID **queue_end; /* Pointer to end of queue data */ 5 RAW_VOID **write; /* Pointer to where next message will be inserted in the Q */ 6 RAW_VOID **read; /* Pointer to where next message will be extracted from the Q */ 7 RAW_U32 size; /* Size of queue (maximum number of entries) */ 8 RAW_U32 current_numbers; /* Current number of entries in the queue */ 9 RAW_U16 blocked_send_task_numbers; /*number of blocked send task numbers */ 10 RAW_U16 blocked_receive_task_numbers; /*number of blocked send task numbers */ 11 12 } RAW_MSG_Q; 13 14typedef struct RAW_QUEUE 15 { 16 RAW_COMMON_BLOCK_OBJECT common_block_obj; 17 RAW_MSG_Q msg_q; 18 19 } RAW_QUEUE; 上面的代码中有两段数据结构，第一段主要表示循环队列的内容，其中包括了队列首地
常用几种通讯协议 Modbus Modbus技术已成为一种工业标准。它是由Modicon公司制定并开发的。其通讯主要采用RS232，RS485等其他通讯媒介。它为用户提供了一种开放、灵活和标准的通讯技术，降低了开发和维护成本。 Modbus通讯协议由主设备先建立消息格式，格式包括设备地址、功能代码、数据地址和出错校验。从设备必需用Modbus协议建立答复消息，其格式包含确认的功能代码，返回数据和出错校验。如果接收到的数据出错，或者从设备不能执行所要求的命令，从设备将返回出错信息。 Modbus通讯协议拥有自己的消息结构。不管采用何种网络进行通讯，该消息结构均可以被系统采用和识别。利用此通信协议，既可以询问网络上的其他设备，也能答复其他设备的询问，又可以检测并报告出错信息。 在Modbus网络上通讯期间，通讯协议能识别出设备地址，消息，命令，以及包含在消息中的数据和其他信息，如果协议要求从设备予以答复，那么从设备将组建一个消息，并利用Modbus发送出去。 BACnet BACnet是楼宇自动控制系统的数据通讯协议,它由一系列与软件及硬件相关的通讯协议组成,规定了计算机控制器之间所有对话方式。协议包括:(1)所选通讯介质使用的电子信号特性,如何识别计算机网址,判断计算机何时使用网络及如何使用。(2)误码检验,数据压缩和编码以及各计算机专门的信息格式。显然,由于有多种方法可以解决上述问题,但两种不同的通讯模式选择同一种协议的可能性极少,因此,就需要一种标准。即由ISO(国际标准化协会〉于80年代着手解决,制定了《开放式系统互联(OSI〉基本参考模式(Open System Interconnection/Basic Reference Model简称OSI/RM)IS0- 7498》。 OSI/RM是ISO/OSI标准中最重要的一个,它为其它0SI标准的相容性提供了共同的参考,为研究、设计、实现和改造信息处理系统提供了功能上和概念上的框架。它是一个具有总体性的指导性标准,也是理解其它0SI标准的基础和前提。 0SI/RM按分层原则分为七层,即物理层、数据链路层、网络层、运输层、会话层、表示层、应用层。 BACnet既然是一种开放性的计算机网络,就必须参考OSIAM。但BACnet没有从网络的最低层重新定义自己的层次,而是选用已成熟的局域网技术,简化0SI/RM,形成包容许多局 域网的简单而实用的四级体系结构。 四级结构包括物理层、数据链路层、网络层和应用层。
第38卷第2期 2008年4月 微电子学 Microelect ronics Vol 138, No. 2Apr 1 2008 一种嵌入式DSP 核的设计及FPGA 验证 李辉, 李平 (电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室, 成都610054 摘要:设计了一个4级流水线的16位定点DSP 核。该DSP 核支持151条指令指令需要两个机器周期外, Cy 2clo ne EP1C12Q240C8FP GA 器件实现, 可工作在集成开发环境QUAR YU S II 和FP GA , 结果表明, 该DSP 核能。关键词:; FP ; IMA ADPCM 中图分类号:文献标识码: A 文章编号:100423365(2008 022*******
Design and FPGA V erif ication of an Embedded DSP Core L I Hui , L I Ping (S tate Key L aboratory of Elect ronic T hin Fil ms and I ntegrated Devices , Univ. of Elec. Sci. & Technol. of China , Cheng du 610054, P. R. China A 162bit fixed 2point DSP core with 4pipeline stages is proposed. The instruction set of the DSP con 2Abstract : tains 138instructions , and all instructions take only one machine cycle except RET instruction , where 2cycles are necessary. The DSP core prototype was realized using Altera ’s EP1C12Q240C8FP GA with operation f requency of 18. 6M Hz. Based on QUAR TUS II software and FP GA board , the prototype was verified , which indicated that all instructions executed correctly and the codec f unction of IMA ADPCM was also realized as expected. K ey w ords :DSP core ; FP GA ; RAW dependence ; IMA ADPCM EEACC : 1265F 计、指令集、FP GA 验证及结论。 1引言 2系统设计 DSP 已经广泛地应用到数字信号处理领域, 它
分层及通信协议 协议软件是计算机通信网中各部分之间所必须遵守的规则的集合，它定义了通信各部分交换信息时的顺序、格式和词汇。协议软件是计算机通信网软件中最重要的部分。网络的体系结构往往都是和协议对应的，而且，网络管理软件、交换与路由软件以及应用软件等都要通过协议软件才能发生作用。 一、通信协议 1、什么是通信协议 通信协议(简称协议Protoco l)，是指相互通信的双方(或多方)对如何进行信息交换所一致同意的一整套规则。一个网络有一系列的协议，每一个协议都规定了一个特定任务的完成。协议的作用是完成计算机之间有序的信息交换。 通信网络是由处在不同位置上的各节点用通信链路连接而组成的一个群体。通信网必须在节点之间以及不同节点上的用户之间提供有效的通信，即提供有效的接入通路。在计算机通信网中，将这种接入通路称为连接(connection)。建立一次连接必需要遵守的一些规则，这些规则也就是通信网设计时所要考虑的主要问题。 (l)为了能在两个硬件设备之间建立起连接，应保证在源、宿点之间存在物理的传输媒介，在该通路的各条链路上要执行某种协议。 如果传输线路使用电话线，则要通过调制解调器将信号从数字转换成模拟的，并在接收端进行反变换。 如果用的是数字传输线路，则在数据处理设备和通信设备之间，必须有一个数字适配器，以便将数字信号的格式转换成两种设备各自所期望的形式。 为了在两个端设备之间互换数据，需要协调和同步，调制解调器和数字适配器必须执行它们自己的协议。 无论是模拟的还是数字的通信设备，调制解调器和数字适配器的状态必须由接到节点上的设备来控制，这里必定有一个物理的或电气的接口来执行这种功能，执行某种适当的协议来达到这一控制目的。 (2)在计算机通信网中，许多信息源都是突发性的(bursty)，问题是要利用信息的这种突发性质来降低消耗在线路上的费用，由此开发了许多共享通信资源的技术。所谓共享，是指允许多个用户使用同一通信资源，这就产生了多用户的接入问题。多路接入
三种常见的局域网通信协议 各种网络协议都有所依赖的操作系统和工作环境，同样的通信协议在不同网络上运行的效果不一定相同。所以，组建网络时通信协议的选择尤为重要。无论是Windows 95/98对等网，还是规模较大的Windows NT、Novell或Unix/Xenix局域网，组建者都遇到过如何选择和配置网络通信协议的问题。我们在选择通信协议时应遵循3个原则：所选协议要与网络结构和功能相一致；尽量只选择一种通信协议；注意协议不同的版本具有不尽相同的功能。 局域网中常用的3种通信协议 NetBEUI协议：这是一种体积小、效率高、速度快的通信协议。在微软公司的主流产品中，如Windows 95/98和Windows NT，NetBEUI已成为固有的缺省协议。NetBEUI是专门为几台到百余台电脑所组成的单网段小型局域网而设计的，不具有跨网段工作的功能，即NetBEUI不具备路由功能。如果一个服务器上安装多块网卡，或采用路由器等设备进行两个局域网的互联时，不能使用NetBEUI协议。否则，在不同网卡（每一块网卡连接一个网段）相连的设备之间，以及不同的局域网之间将无法进行通信。虽然NetBEUI存在许多不尽人意的地方，但它也具有其他协议所不具备的优点。在3种常用的通信协议中，NetBEUI占用内存最少，在网络中基本不需要任何配置。 NetBEUI中包含一个网络接口标准NetBIOS，是IBM公司在1983年开发的一套用于实现电脑间相互通信的标准。其后，IBM公司发现NetBIOS存在着许多缺陷，于1985年对其进行了改进，推出了NetBEUI通信协议。随即，微软公司将NetBEUI作为其客户机/服务器网络系统的基本通信协议，并进一步进行了扩充和完善。最有代表性的是在NetBEUI中增加了叫做SMB（服务器消息块）的组成部分。因此，NetBEUI协议也被人们称为SMB协议。 IPX/SPX及其兼容协议：这是Novell公司的通信协议集。与NetBEUI的明显区别是：IPX/SPX比较庞大，在复杂环境下有很强的适应性。因为IPX/SPX在开始就考虑了多网段的问题，具有强大的路由功能，适合大型网络使用。当用户端接入NetWare服务器时，IPX/SPX 及其兼容协议是最好的选择。但在非Novell网络环境中，一般不使用IPX/SPX。尤其在Windows NT网络和由Windows 95/98组成的对等网中，无法使用IPX/SPX协议。 IPX/SPX及其兼容协议不需要任何配置，它可通过网络地址来识别自己的身份。Novell 网络中的网络地址由两部分组成：标明物理网段的网络ID和标明特殊设备的节点ID。其中网络ID集中在NetWare服务器或路由器中，节点ID即为每个网卡的ID号（网卡卡号）。所有的网络ID和节点ID都是一个独一无二的内部IPX地址，正是由于网络地址的惟一性，才使IPX/SPX具有较强的路由功能。 在IPX/SPX协议中，IPX是NetWare最底层的协议，它只负责数据在网络中的移动，并不保证数据是否传输成功，也不提供纠错服务。IPX在负责数据传送时，如果接收节点在同一网段内，就直接按该节点的ID将数据传给它；如果接收节点是远程的，数据将交给NetWare服务器或路由器中的网络ID，继续数据的下一步传输。SPX在整个协议中负责对所传输的数据进行无差错处理，所以IPX/SPX也叫做Novell的协议集。 Windows NT中提供了两个IPX/SPX的兼容协议，NWLink SPX/SPX兼容协议和NWLink NetBIOS，两者统称为NWLink通信协议。NWLink协议是Novell公司IPX/SPX协议在微软公司网络中的实现，它在继承IPX/SPX协议优点的同时，更加适应微软公司的操作系统和
ARM、DSP、FPGA的特点和区别 2008年05月09日星期五 16:33 ARM（Advanced RISC Machines）是微处理器行业的一家知名企业，设计了大量高性能、廉价、耗能低的RISC处理器、相关技术及软件。ARM架构是面向低预算市场设计的第一款RISC 微处理器，基本是32位单片机的行业标准，它提供一系列内核、体系扩展、微处理器和系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。由于所有产品均采用一个通用的软件体系，所以相同的软件可在所有产品中运行。目前ARM在手持设备市场占有90以上的份额，可以有效地缩短应用程序开发与测试的时间，也降低了研发费用。 DSP（digital signal processor）是一种独特的微处理器，有自己的完整指令系统，是以数字信号来处理大量信息的器件。一个数字信号处理器在一块不大的芯片内包括有控制单元、运算单元、各种寄存器以及一定数量的存储单元等等，在其外围还可以连接若干存储器，并可以与一定数量的外部设备互相通信，有软、硬件的全面功能，本身就是一个微型计算机。DSP采用的是哈佛设计，即数据总线和地址总线分开，使程序和数据分别存储在两个分开的空间，允许取指令和执行指令完全重叠。也就是说在执行上一条指令的同时就可取出下一条指令，并进行译码，这大大的提高了微处理器的速度。另外还允许在程序空间和数据空间之间进行传输，因为增加了器件的灵活性。其工作原理是接收模拟信号，转换为0或1的数字信号，再对数字信号进行修改、删除、强化，并在其他系统芯片中把数字数据解译回模拟数据或实际环境格式。它不仅具有可编程性，而且其实时运行速度可达每秒数以千万条复杂指令程序，远远超过通用微处理器，是数字化电子世界中日益重要的电脑芯片。它的强大数据处理能力和高运行速度，是最值得称道的两大特色。由于它运算能力很强，速度很快，体积很小，而且采用软件编程具有高度的灵活性，因此为从事各种复杂的应用提供了一条有效途径。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点： （1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； （2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； （3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问； （4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； （5）快速的中断处理和硬件I/O支持； （6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； （7）可以并行执行多个操作； （8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。 FPGA是英文Field Programmable Gate Array（现场可编程门阵列）的缩写，它是在PAL、
《嵌入式与多核技术》 课程设计报告 题目：LED驱动的移植 班级：通信本二 学号：13405039 姓名：周文敏 同组人员：爽、义龙、叶盛、郭恒 指导教师： 年月日
摘要 目前,LED(Light Emitting Diode)的应用技术已经非常成熟,与LED相关的产品也走进了人们的日常生活中。在LED的使用早期,其主要用于指示,如交通信号灯和仪表的指示灯,但是在当前,基于嵌入式的LED驱动移植显示屏和LED装饰灯已经非常的普遍,故LED的应用已经进入到了一个新的领域。因此,针对不同应用的LED驱动也应运而生,一款功能丰富且操作简单实用LED驱动对LED控制器的推广尤为重要。在本课题中采用了ARM+Linux的嵌入式开发模式,控制器中使用的处理器是基于ARM920T核的S3C2440芯片,并以Linux 2.6.30的操作系统作为软件平台。详细的分析了DMX512舞台灯光控制协议,最终,设计和完成了本文的嵌入式LED控制系统。本文首先从应用层、操作系统层和硬件层三个层面对嵌入式Linux系统的结构进行的简要的分析。其次,对本课题中使用的DMX512控制协议进行了详细的分析,然后设计了基于DMX512协议的LED控制器的系统框架,并给出了控制器各功能模块的功能定义。其中将控制器系统划分成了六个模块单元:LED灯串部分、手动控制部分、LCD状态显示部分、SD卡数据读写部分、PC端在线调试部分和控制器软件部分。最后,分别对各功能模块涉及到的硬件电路和设备驱动进行了详细分析和实现,并结合各功能模块的实现完成LED控制器软件系统的整体设计。在控制器的各个功能模块设计过程中,采用了模块化的设计方式,根据模块的功能定义,设计了模块的输入和输出接口,并结合控制器选用 的硬件平台,具体的实现了模块的部结构。控制器的软件部分在系统的应用层实现,根据控制器的处理过程进行了详细的划分,并采用了多线程的编程模式,完成 了控制器的软件处理流程。同时,在应用层的程序开发屏蔽了底层硬件的实现细节,使系统具有较好的兼容性与扩展性