论文基于ARM视频采集系统的设计与实现中文摘要摘要随着计算机技术的不断发展,ARM技术和嵌入式系统的出现,嵌入式系统的应用领域在不断发展,它所涉及的领域包括工业控制、消费电子、网络通信、科学研究、军事国防、医疗卫生、航空航天等方方面面。本文采用理论与实践相结合的方式,通过对ARM系统的设计与调试,从而掌握了对嵌入式系统的设计与开发。本文采用ARM920T芯片作为嵌入式系统视频采集的处珲器,详细阐述了嵌入式系统的设计与开发过程,其中包括:交叉编译环境的搭建:交叉编译环境是嵌入式开发工具的集合,搭建该环境就足在系统中编译安装开发工具链。操作系统内核的移植:内核移植是嵌入式开发的重要部分,移植内核主要是对内核进行重新配置,使它符合特定系统的需要,然后重新编译生成可执行的内核镜像文件。文件系统的移植:文件系统是操作系统对数据进行管理的有效和必要的助手。移植文件系统包括制作义件系统镜像,在Flash上为文件系统分配存储空间以及文件系统与嵌入式操作系统的有效配合。驱动程序的设计:驱动是操作系统与硬件沟通的桥梁,驱动设计就是编写具体硬件的读写控制函数并向操作系统提供统一的接口。本文着重介绍了液晶厨驱动程序的编写,USB摄像头驱动程序的编译与移植,以及视频显示程序的编;。最后,通过重新编译移植Webcam Server应用程序,实现了网络摄像机。关键词:嵌入式系统;ARM;USB摄像头;视频采集英文摘要The Design&Realization ofVideo Collection SystemBasedonARMAbstWiththe computerracttechnology and embeddeddevelopment,ARMtechnologysoperating system appear The area of embedded system is developing unceasingly,which control,consumptionincludesindustryelectron,networkcommunication,scientific research,national defenses,medical treatment,navigation and spaceflightThis article combines the theory and the practicesystem,weARMBy designing and debugingmaster the embedded system design.canThis m-ticle adoptedARM920Tchipasembedded system processor,and eN)atiatedthe design and development ofthe embeddedSet up zhename of alletcsystem,including:compiling environment:TheCROSSthe embedded developingtoolsInCROSScompiling environment is theorder toset upacrosscompilingenvironment,we should compile and install the tool chains needed in developmentTransplant of OS kernel:This issystem.In ordertransplanttooneof the main developing units ofembeddedthe OS kernel,we should configure the kernel againmake it meet specific requirement,and then compile it againtotogenerate the executableOS kernel image fileof file system:File system is the effective and necessary assistant ofaTransplantoperating system to manage the dot&Transplant of file systems includes making filesystemS image,assigning the memory for them inaflash chip,and valid cooperate offile system and the embedded OSDesign ofdrivers:Driver is the bridge ofOS and hardwareof driversistOhardware,andtowrite fimctions whichofferacommunicateused to read,write and controlaDesignspecificcommon Interfaee for the OSThis article emphasizesandaretoonintroduing the programmer of LCD drivers,compilingtransplant of USB camera drivers,and compiling the program ofvideo displaythe end,compiling and transplant the webeamCamefaserverInapplication,realize the network英文摘要KeyWords:Embedded System;ARM;USBCamera;Video Sample大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究t作所取得的成果,撰写成硕士学位论文“基F ARM视频采集系统的设计0实现”。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本论义中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体己经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任山本人承担。论文作者签名:同卞藩w7年3月】牛日学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连海事大学研究生学位论文提交、版权使用管理办法”,同意大连海事大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和jr:编学位论文。保密口,在年解密后适用本授权书。本学付论文属于:保密口不保密文请在以上方框内打“、,一)论 文 阼者签 名司日 f期 :最,X导1师年 签弓基于ARM视频采集系统的设计与实现第1章绪论1.1课题背景随着嵌入式系统不断地发展,它所涉及的领域包括工业控制、消费电予、网络通信、科学研究、军事国防、医疗卫生、航空航天等方方面面。我们所熟悉的电严产品几乎都可以找到嵌入式系统的影子。随着ARM(AdvanceRISCMachines)技术的推广,嵌入式芯片从原来的8位、16位等升级到了32位,嵌入式领域的发展展现了一片新的天地。Linux操作系统以其源代码的开放性、可裁减性,对多处理器的支持,尤其是ARNo体系结奉句的广泛支持,以及对多任务多文件系统的支持,解决了限制嵌入式系统发展的软件瓶颈问题。嵌入式系统设计是一门综合性的课程,涉及电子、计算机、自动控制等诸多专、fk知识,综合性强,可包括微机原理、单片机设计、操作系统等课程内容。嵌入式系统设计需要软件和硬件紧密配合,协调工作,共同完成系统的预定功能。1.2系统设计思路嵌入式系统波计中微处理器的选型非常重要。目前市场上有各种型号的ARM芯片,从CPU处理速度,技术指标以及软件支持工具上进行选型,选择了三星公。d的ARM9芯片3C2410。由于ARM9芯片的封装基本上都是BGA封装格式,由于受条件的限制,电路板的设计、制作以及芯片的焊接都比较困难,因此采用购买核心板的方式,这样就可以根据设计的需要来制作底层板,这样可以节省成本,并且只要接口相同,同一块核心板可以用在不同的底板上。图1 l是购买的华恒公司的ARM9核心板的实物图。核心板上有16MB的Flash、64MB的SDRAM和三星的ARM9芯片S3C2410,核心板接口采用DIMMl44标准接口。本设计的系统框图如图l 2所示。核心板区域主要是焊接连接核心板的DIMMl44插槽;电源转换电路主要是将外部输入的电压转化为电路板上需要的3V和5V电压,采用的电源芯片为LMl086一ADJ和LMl086.3 3V,LMl086.ADJ3卜要是将外部输入电压转为5V,5V电压可以给液晶屏供电,LMl086.3 3将5V第1章绪论电压转为3.3V,给电路板L的其他器件供电;网络接口部分使用了DM9000芯片,实现嵌入式系统的网络连接功能;串口区设计了2个串口,其中串叫1用作交叉编译环境的调试信息输出口,串口0作为扩展用。图1 1核心板实物图Figure l 1 Picture ofCore Boardf.。一。 i-:二一l _二三:一-一_一_一。一。:三一。l i一.:.一l-一。二二二-二二二I。一._j簪TFT;r.一.一.一.一.一.一;核心板I r一。一。一。一。一。一i!核心板1.一.ji!;!忙二=(二).一k爱.-USB_:Ei.。二,=。二。之.二_二:二:二:二o!=L三。二l li!im叫jiTFT液晶屏接L用来接TFT液晶屏:USB接口区,USB主接口宅要是用来接USB摄像头,USB从接LJ作扩展使用。I.L JARM视频采集系统的设计与实I地在软件方面,经过比较,决定采用ppcboot作为引导装拔器,采用ARMLmux作为嵌入式操作系统,采川RAMFS、JFFS2和CRAMFS作为史件系统,jeqJFFS2足町写的日志型文件系统,州以在该文件系统中存储l【台j时数缸C。软件部分除了以I各个部分的移机外,迅也升发环境的搭建,液晶驱动稃卜编写,USB摄像又鼾动的实现以及捌应的