基于ARM微处理器的嵌入式软件系统设计

该资源是电子科技大学赖小红老师关于微机原理的第十一章课件，主题聚焦在基于ARM微处理器的软件系统设计，主要包括嵌入式软件系统结构及工作流程、嵌入式软件系统的引导和加载、嵌入式Linux操作系统以及Linux下驱动程序设计示例。 嵌入式系统软件设计根据功能需求可分为两类：简单的嵌入式应用和复杂的嵌入式应用。在简单的应用中，如8051芯片用于玩具、家电或汽车控制，软件通常不依赖操作系统，直接基于裸机进行开发，系统上电后直接执行main函数，进行初始化并进入工作循环。而在复杂的应用中，例如基于ARM的手机或PDA，由于需要更复杂的功能如图形用户界面、网络管理等，通常会采用嵌入式操作系统，如Linux，以提高开发效率和系统的可靠性。 复杂嵌入式系统软件的结构通常包括一个硬件抽象层（HAL）、底层封装以及部分由操作系统提供的服务。在系统启动时，会有一个引导加载程序（BOOTLOAD）负责加载操作系统。以S3C2440为例，该微处理器可以通过硬件跳线设置启动方式，如从NAND Flash或Nor Flash启动。 当选择从NAND Flash启动时，S3C2440的NandFlash控制器会自动将前4KB的U-BOOT数据搬移到内部SRAM的低地址端。这部分SRAM被称为“Boot RAM”，用于暂存引导加载程序，之后U-BOOT会继续执行，完成系统的初始化、设备检测、内存测试，以及加载操作系统映像到内存中，最终跳转到操作系统入口点开始运行。 嵌入式Linux操作系统在这样的系统中扮演关键角色，它提供了丰富的API和内核服务，使得开发者能够构建复杂的应用和驱动程序。在Linux下编写驱动程序，通常涉及与硬件交互的底层代码，这些代码可能包括初始化硬件、注册设备、处理中断以及数据传输等功能。 基于ARM的嵌入式系统设计涉及了硬件、操作系统、驱动程序和应用程序等多个层面，需要深入理解微处理器系统结构、嵌入式软件的工作流程以及特定操作系统的特性，以便有效地开发出满足需求的高效软件系统。