嵌入式Linux和嵌入式Linux开发环境


嵌入式Linux和嵌入式Linux开发环境 一 嵌入式Linux 1 什么是嵌入式Linux 嵌入式linux 是将日益流行的Linux操作系统进行裁剪 修改 使之能在嵌入式计算机系 统上运行的一种操作系统 嵌入式linux既继承了Interlnet上无限的开放源代码资源 又具有嵌 入式操作系统的特性 2 嵌入式Linux的特点是 版权费 免费;购买费用 媒介成本 技术支持 全世界的自由软件 开发者提供支持 网络特性 免费而且性能优异 软件移植 容易 代码开放 有许多应用软 件支持 应用产品开发周期 短 新产品上市迅速 因为有许多公开的代码可以参考和移植 实时性能 RT_Linux Hardhat Linux 等嵌入式Linux支持实时性能 稳定性 好 安全性 好 3 嵌入式Linux有巨大的市场前景和商业机会 出现了大量的专业公司和产品 如Montavista Lineo Emi等 有行业协会 如Embedded Linux Consortum等 得到世界著名计算机公司和OEM 板级厂商的支持 例如IBM Motorola Intel等 传统的嵌入式系统厂商也采用了Linux策略 如 Lynxworks Windriver QNX等 还有Internet上的大量嵌入式Linux爱好者的支持 嵌入式Linux 支持几乎所有的嵌入式CPU和被移植到几乎所有的嵌入式OEM板 4 嵌入式Linux的应用领域非常广泛 主要的应用领域有 信息家电 PDA 机顶盒 Digital Telephone Answering Machine Screen Phone 数据网络 Ethernet Switches Router Bridge Hub Remote access servers ATM Frame relay 远程通信 医疗电子 交通运输 计算机外 设 工业控制 航空航天领域等 二 嵌入式Linux开发 图1 嵌入式Linux开发环境 图1是一个典型的 嵌入式Linux开发环境 它包括主机 工作站或者PC 支持GDB的调试 工具 BDI2000 目标板和网络 除了硬件环境外 还需要软件开发环境 有两种软件开发 环境 一种是基于Linux的开发环境 另一种是基于Windows的开发环境 基于Linux的开发环境包括主机上的Linux操作系统 比如RedHat Linux等 嵌入式Linux交 叉开发工具软件 比如HardHat Linux 支持GDB 的调试工具的固件 比如BDIGDB Firmware for Linux 基于Windows的开发环境包括主机上的Windows操作系统 比如Windows9x等 基于 Windows的嵌入式Linux交叉开发工具软件 比如Insight Gnupro Xtools等 支持GDB 的 调试工具的固件 比如BDIGDB Firmware for Windows等 图2 嵌入式linux开发流程 图2是嵌入式 Linux 开发流程图 一般的开发过程是 设计目标板 建立嵌入式Linux开 发环境 编写 调试 Boot Loader 编写 调试 Linux 内核 编写 调试应用程序 编写 调试 BSP Boot Loader用于初始化目标板 检测目标板和引导 Linux 内核 BDM /JTAG用于 目标板开发 它可以检测目标板硬件 初始化目标板 调试Boot Loader和BSP 有些BDM /JTAG 比如BDI2000可以调试Linux内核原码 在嵌入式Linux开发过程中 选择好的嵌入式Linux开发平台和BDM /JTAG调试工具可以极 大地提高嵌入式Linux开发效率 嵌入式系统的特点是系统资源小 因此具体目标板的设备驱 动程序 Device Driver 需要定制 BDM /JTAG调试工具是开发Linux内核很好手段 BDM /JTAG 调试工具利用CPU的BDM /JTAG接口 对运行程序监控 不占用系统的其它资源 为了缩短应用产品开发周期 可以选择同应用产品相近的嵌入式Linux软件开发平台和带 嵌入式Linux软件的OEM板 它可以帮助用户在应用项目立项前 评估项目的可行性 在应用 项目立项后 使软件开发和硬件开发同步进行 它能极大地缩短应用产品开发周期 三 带嵌入式Linux软件的OEM板 1 NETE860 通讯平台 NETE860 通讯平台是北京麦克泰软件技术有限公司的产品它的硬件配置为 Boot loader Linux kernel Device driver Applied program Compile link Compile link Compile link Compile link compress compress Executable file BDM /JTAG Target board Boot loader BSP Feature Options Processor MPC860T or MPC860SAR SDRAM 16 Mbytes FLASH 4 Mbytes SCCx - 10BaseT (RJ-45)Ethernet port MII - 10BaseT/100BaseTX (RJ-45) Monitor port (RS-232) SMC1, SMC2 (RJ-11) Network port RS-530, V.35, RS-232/V.28, RS-422/V.11, V10 LED Status and four user programmable Serial EEPROM I2C Debug BDM BCSR Control and status registers 5 VDC Single power supply source (board draws 1 5A max) NETE860 通讯平台嵌入式Linux 开发套件包括 flash MMU Cache Serial EtherNet 10BaseT/10BaseTX 等NETE860板上的设备驱动程序 支持TCP/IP和其它网络协议 支持 RAMDISKD NFS等多种文件系统 2 RPX823/RPX850 RPX823/RPX850 是Embedded Planet公司的OEM板产品 它的硬件配置为 Options SBC 823 M V.1.1 SBC 823 H V.1.1 SBC 823 H1 V.1.0 SBC 850 M V.1.0 SBC 850 H V.1.0 Processor All MPC823 and MPC850 variants MPC823E MPC823E MPC823E MPC850 MPC850 SDRAM 16, 32, 64 Mbytes 16M 16M 64M 16M 64M FLASH 4, 8, 16 Mbytes 8M 16M 16M 8M 16M NVRAM 0, 32, 128, 512 Kbytes 0K 128K 128K 0K 128K NVRTC NVRAM with real-time clock N/A Yes Yes N/A Yes Ethernet port SCC2 - 10BaseT (RJ-45) Yes Yes Yes Yes Yes Monitor port (RS-232) SMC1 - 3-wire (RJ-45) Yes Yes Yes Yes Yes USB port Type A or Type B connector No Type A Type A No Type A PCMCIA Single slot - Type I, II, or III No Yes Yes No Yes Dipswitch 4-position slide switch Yes Yes Yes Yes Yes LED Status and two user programmable Yes Yes Yes Yes Yes Serial EEPROM I2C Yes Yes Yes Yes Yes Serial temperature I2C Yes Yes Yes Yes Yes Debug BDM/JTAG Yes Yes Yes Yes Yes Bus expansion RPX bus - processor bus interface expansion Yes Yes Yes Yes Yes I/O expansion RPX bus - processor I/O interface expansion Yes Yes Yes Yes Yes BCSR Control and status registers Yes Yes Yes Yes Yes 5 VDC or 3.3 VDC Single power supply source (board draws 1A max) 5 VDC 5 VDC 5 VDC 5 VDC 5 VDC Dimensions PC/104 PC/104 PC/104 PC/104 PC/104 PC/104 Utilities 8xx PlanetCore v2.0 Yes Yes Yes Yes Yes RPX823/RPX850嵌入式Linux 开发套件包括 flash MMU Cache Serial EtherNet 10BaseT 等RPX823/RPX850板上的设备驱动程序 支持TCP/IP和其它网络协议 通过I/O扩 展支持LCD视频显示 支持RAMDISKD NFS等多种文件系统 3 RPX855/RPX860 RPX855/RPX860 是Embedded Planet公司的OEM板产品 它的硬件配置为 Feature Options SBC 855 M V.1.0 SBC 860 M V.1.1 SBC 860 H V.1.1 Processor All MPC860 variants and MPC855T MPC855T MPC860T MPC860P DRAM 16 Mbytes 16M 16M 16M FLASH 4, 8, 16 Mbytes 8M 8M 16M NVRAM 0, 32, 128, 512 Kbytes No No 128K NVRTC NVRAM with real-time clock N/A N/A Yes SCC1 - 10BaseT (RJ-45) Yes Yes YesEthernet port MII - 10BaseT/100BaseTX (RJ-45) Yes Yes Yes Monitor port (RS-232) SMC1 or SMC2 - 3-wire (RJ-45) Yes Yes Yes PCMCIA Single slot - Type I, II, or III No No Yes Dipswitch 4-position slide switch No Yes Yes LED Status and two user programmable Yes Yes Yes Serial EEPROM I2C Yes Yes Yes Serial temperature I2C Yes Yes Yes Debug BDM/JTAG Yes Yes Yes Bus expansion RPX bus - processor bus interface expansion Yes Yes Yes I/O expansion RPX bus - processor I/O interface expansion Yes Yes Yes BCSR Control and status registers Yes Yes Yes 5 VDC or 3.3 VDC Single power supply source (board draws 1A max) 5 VDC 5 VDC 5 VDC Dimensions PC/104 PC/104 PC/104 PC/104 Utilities 8xx PlanetCore v2.0 Yes Yes Yes RPX855/RPX860嵌入式Linux 开发套件包括 flash MMU Cache Serial EtherNet 10BaseT/100baseTX 等RPX855/RPX860板上的设备驱动程序 支持TCP/IP和其它网络协议 支持RAMDISKD NFS 等多种文件系统 4 SBC8260 SBC8260是Wind River Systems公司的开发板产品 Feature Options Processor MPO8260 SDRAM 64Mbytes FLASH 4Mbytes Ethernet port 1 10BaseT X (RJ-45) Ethernet port 2 MII 10BaseT/100BaseTX Monitor port RS-232 (RJ-11) LED Status EEPROM 8KBX8 bit Debug JTAG 5 VDC Single power supply source SBC8260嵌入式Linux 开发套件包括 flash MMU Cache Serial EtherNet 10BaseT/100BaseTX 等SBC8260板上的设备驱动程序 支持TCP/IP和其它网络协议 支持 RAMDISKD NFS等多种文件系统 5 NetCARM7 NetCARM7 开发平台是北京麦克泰软件技术有限公司的产品 它的硬件配置为 Feature Options Processor AT91M40800 ARM7TDM SRAM 2Mbyte FLASH 1Mbyte Ethernet port 10BaseT (RJ-45) Monitor port (RS-232) UART1, UART2 DB-9 LED Status Debug JTAG 5 VDC Single power supply source (board draws 1 5A max) LCD Display 4 lines, 20 Character NetCARM7 开发板嵌入式Linux 开发套件包括 flash Serial EtherNet等NetCARM7板 上的设备驱动程序 支持TCP/IP和其它网络协议 支持RAMDISKD NFS等多种文件系统 6 SBC ARM7 SBC ARM7是Wind River Systems公司的开发板产品 它的硬件配置为 Feature Options Processor Samusung S3C4510 (ARM7TDMI ) SDRAM 16Mbytes FLASH 2Mbytes Ethernet port 10BaseT/100BaseTX Monitor port (RS-232) UART HDLC port Two RS232 or RS485 UART port Two DB-9 LCD 2X16 character Dipswitch 8 user defineable LED Status and four user programmable EEPROM 8KBX8 bit Debug JTAG 5 VDC Single power supply source SBC ARM7开发板嵌入式Linux 开发套件包括 flash Serial EtherNet等ARM7 SBC板 上的设备驱动程序 支持TCP/IP和其它网络协议 支持RAMDISKD NFS等多种文件系统 四 Linux Planet软件开发平台 下面简要介绍Linux Planet Linux Planet是Embedded Planet公司 推出的基于Motorola 823e 同850兼容 的全功能 Embedded Linux软件开发平台 它可以帮助用户在应用项目立项前 评估项目的可行性 在应 用项目立项后 使软件开发和硬件开发同步进行 它同Hard Hat Linux紧密结合 几乎可以实 现Hard Hat Linux的所有功能 它能极大地缩短应用产品开发周期 Linux Planet是一个非常好 的全功能Embedded Linux软件开发平台 它是嵌入式Linux开发用户的最佳选择 它也是高校 嵌入式Linux教学的最佳教学平台 Linux Planet包括硬件 紫色盒子 BSP软件 电源 连线几大部分 可以分别单独购买 具体 内容见下表 名称 内容 紫色盒子 RPX Lite (LITE_DW) CPU board Linux Planet v.1.2H Card (HIOX_BW) I/O expansion board LCD and touch screen BSP软件 Documentation and Resource CD Hard Hat Linux CDK v1.2 CD (2 CD set) 电源 5 VDC power supply (international) 连线 RJ-45 serial cable with DB9 adapter Ethernet cross-over cable RCA to RCA cable RCA to BNC adapter 2 × 5 to DB9 cableRJ-45 loop back connector 2 Linux Planet 配置见下表 Component Description CPU board Memory External connections RPX Lite (LITE_DW) with MPC823E 16 MB FLASH 16 MB RAM 512 KB battery-backed SRAM USB type A connector PCMCIA connector RJ-45 monitor port (RS-232) RJ-45 Ethernet port Debug port header TAP header (JTAG) Bus expansion connector I/O expansion connector 5 VDC power connector I/O expansion boardH Card (HIOX_BW): Video interface (PAL/NTSC) LCD interface Audio interface (stereo speaker and microphone) Infrared interface (IrDA) Touch screen interface 3 serial interfaces (RS-232) LCD display 640 × 480 TFT, color, 6.5 inch (NEC NL6448AC20-06 or Sharp LQ64D343) LCD touch panelMicrotouch 4-wire or 5-wire 3 Linux Planet 外接断口和Linux Planet实现的功能 下表中的外接断口功能均能实现 Interface Location Source/Destinati on Power Front panel Processor board SCC2 (Ethernet)1 Front panel Processor board SMC1 (RS-232, with handshake)2 Front panel Processor board USB Front panel Processor board PCMCIA Front panel Processor board S-video out Front panel HIOX board SCC2 (IrDA)1 Front panel HIOX board Reset Side panel Processor board Audio out 3 Side panel HIOX board Audio in 3 Side panel HIOX board Video out (analog) Side panel HIOX board SCC2 (RS-232, with handshake)1 Side panel HIOX board SCC3 (RS-232, with handshake) Side panel HIOX board SMC2 (RS-232, no handshake)3 Side panel HIOX board LCD display Top panel HIOX board Touch screen Top panel HIOX board SMC1 (RS-232, no handshake)2 HIOX board HIOX board TAP (JTAG) header Processor board Processor board BDM (debug) header Processor board Processor board Utility header Processor board Processor board NOTES: 1. SCC2 is used for 3 peripheral functions: Ethernet, RS-232, and IrDA. Only one of these peripheral functions can be enabled at a time. 2. SMC1 can only be enabled on the CPU board or on the HIOX board, but not both. 3. SMC2 and audio are mutually exclusive. Only one of these peripheral functions can be enabled at a time. 五 BDM/JTAG调试工具-BDI2000 BDM/JTAG 调试工具-BDI2000,是瑞士的 Abatron 公司生产的 BDI 高速 BDM/JTAG 调试工 具 它具有卓越的性能 支持 GDB 和 MMU 支持很多种嵌入式计算机处理器 和多种调试 器 它支持 Linux 内核源码调试 它被许多的嵌入式 Linux 厂商成功地应用于嵌入式 Linux 开 发 它的主要性能如下 硬件说明 Marks BDI2000 RS232 host interface, max baudrate 115 Kbaud Ethernet interface (10 Mbit/s) 10 BASE-T BDM communication speed (max.) 16 Mbit/s JTAG communication speed (max.) 16 Mbit/s Supported target voltages 1.8 - 5 V (Rev. C) Supported target systems with BDM (depends on debugger support) CPU16/32/32+, MPC5xx/8xx, ColdFire Supported target systems with JTAG (depends on debugger support) PPC4xx/6xx/7xx/82xx, MPC7450 M-CORE, ARM, TriCore BDI power supply voltage 5 VDC or line adapter BDI power supply current (typ.) 500 mA @ 5 V Operating temperature +5 C ... +60 C Size (without cables) 190 x 110 x 35 mm Weight (without cables) 420 g Electromagnetic compatibility (CE) EN50081-2, EN50082-2 最大下装速度 依赖使用的调试器和CPU 速度 Target CPU BDI2000 (Kbytes/s) MC68360 200 MPC860 320 ColdFire MCF5206e / MCF5307 270 / 220 M-CORE 60 MPC8260 60 ARM7TDMI 120 TriCore 270 闪存 FLASH 编程速度 Target Configuration BDI2000 (Kbytes/s) AMD 29F040 x 32 bit / MPC860 @ 50 MHz 170 AMD 29F016 x 32 bit / MPC68360 @ 25 MHz 130 LH 28F016 x 32 bit / MPC8260 @ 40 MHz 40 AMD 29F010 x 16 bit / HC812A4 @ 8 MHz - HC12 Internal Flash / HC912B32 @ 8 MHz - AMD 29LV800 x 32 bit / TC10GP 调试器和CPU 支持 CPU Type BDI2000 CPU32/32+ Aonix Ada, GNU, Metrowerks/Hiware, TASKING, Tornado, XRAY ColdFire GNU, XRAY MPC5xx/8xx Aonix Ada, Esmertec, GNU, MetaWare, Metrowerks/Hiware, TASKING, Tornado, XRAY M-CORE Metrowerks/Hiware PPC4xx GNU, MetaWare, Tornado, XRAY PPC6xx/7xx/82xx/7400/7410 GNU, MetaWare, Metrowerks, Tornado, XRAY MPC7450 GNU ARM7TDMI / ARM9TDMI ARM SDT, Esmertec, GNU, MetaWare, Tornado, XRAY TriCORE GNU, TASKING 六 Hard Hat Linux 下简要介绍Hard Hat Linux 1 什么是Hard Hat Linux Hard Hat Linux是由MontaVista Software 的创立者Jim Ready领导的世界顶尖级 Linux 专家和嵌入式系统专家开发的嵌入式Linux 2 Hardhat Linux 的特色 系统启动和执行应用程序可以自动进行 可以从ROM启动 和无盘工作 提供可裁减的Linux内核 可裁减到仅占用500K字节ROM空间大小 支持CompactPCI system and I/O board 支持 PC/104, EBX 支持 FORCE, Motorola, Ziatech, Ampro, WinSystems, and Embedded Planet 支持压缩的flash 启动 支持实时性能 3 Hard Hat Linux产品 Hard Hat Linux Cross Development Kit1.2 IBM 405GP Features Supported 4 Hard Hat Linux提供的方案 Real-Time Scheduler pSOS to Linux Microwindows ViewML 6 Hard Hat Linux CDK 1.2 Hard Hat Linux CDK是Hard Hat Linux交叉开发工具箱 The Hard Hat Linux Cross Development Kit1.2 CDK包括两张光盘 提供支持超过20种目标板的Hard Hat Linux内核 源码和相应的交叉开发工具 Hard Hat Linux CDK 1.2的主要特点 工作主机环境为Linux和Solaris CPU 支持Intel Motorola IBM and NEC 提供支持超过20种目标板的Hard Hat Linux kernel 源码和相应的交叉开发工具 MontaVista Real-Time Scheduler Microwindows embedded GUI ViewML embedded web browser PSOS emulation/porting tools Hard Hat Linux CDK 1.2的工作软件平台 Red Hat 6.1/6.2 Yellow Dog Solaris 2.7 Hard Hat Linux CDK 1.2支持的CPU目标板 PowerPC Processor Family Motorola 7xx/7400 Motorola 8xx/8240/8260 IBM 405GP Intel x86 IA-32 and compatibles StrongARM 110/1100/1110 NEC Vr MIPS 41xx/43xx/54xx Hard Hat Linux CDK 1.2支持的目标板 ADS Motorola Computer Group Ampro Motorola Semiconductor Avnet NEC Diversified Technology Netwinder Embedded Planet Radisys EST SBS Force Computers Teknor Intel WinSystems Intrinsyc Ziatech 交叉开发工具集 gcc/g++ GNU compilers and utilities gdb GNU debugger gdb client and gdbserver host/target communication via Ethernet gdb kernel debugger with serial interface glibc 2.1.3 standard library binutils as, ln, etc. 交叉开发工具箱包含以下程序包 bash gated sh-utils bonnie httpd/goahead strace busybox idconfig sysvinit ddd inetd telnet/telnetd dhcp modutils util-linux Ext2-utils net-tools zlib Filesystem pvm zsrec Fileutils sash 设备驱动支持 UART SCSI/IDE 10/100Mbit Ethernet Flash Video controllers Sound Interface Timers and Watchdogs USB I2C Interrupt controllers Multi-function devices 七 参考资料 http://www.embeddedplanet.com. Embedded Planet http://www.mvista.com/ MontaVista Software, Inc.
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pdf贡献者

cuizhewei

贡献于2011-05-09

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