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嵌入式板是指將微處理器、嵌入式系統(tǒng)或其他特定功能硬件與適當?shù)能浖善饋硇纬傻那度胧接嬎銠C平臺。嵌入式板可以作為單片機、工控機、智能家居設備、計算機嵌入式系統(tǒng)等領域的基礎。目前，嵌入式板在各大領域中廣泛應用，眾多行業(yè)的應用場景都需要嵌入式板，如工業(yè)自動化、汽車電子、智慧城市等等。Linux系統(tǒng)運行在嵌入式板上，可以實現(xiàn)嵌入式板上的應用需求。本文將探討嵌入式板領域的Linux系統(tǒng)應用和技術方面的知識和實踐。
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一、嵌入式板領域常用的Linux系統(tǒng)
嵌入式領域常用的Linux系統(tǒng)包括busybox、OpenWrt、Buildroot、Yocto、Ubuntu等等。
1. busybox
busybox是一個集成了功能齊全的Linux工具箱的項目，它是Linux發(fā)行版中最小的包，實現(xiàn)了集成多個工具。busybox簡單、小巧，可以占用很小的嵌入式設備內存，使得開發(fā)人員更加自由地進行基于Linux系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)。
2. OpenWrt
OpenWrt是一個開源的路由器操作系統(tǒng)。她提供了許多包和工具，可以用于路由器等設備的系統(tǒng)開發(fā)。OpenWrt適合用于嵌入式系統(tǒng)的內存小、硬件單純的場景，同時其具備了跨平臺和多架構的特性，讓它成為可以運行在不同嵌入式芯片上的嵌入式系統(tǒng)。
3. Buildroot
Buildroot是一個自動構建嵌入式Linux系統(tǒng)的項目。Buildroot具有高度的自定義性、靈活性，可以根據(jù)開發(fā)者的需求選擇系統(tǒng)包括哪些組件，達到最小系統(tǒng)的目的，從而使得系統(tǒng)非常的輕便和高效。
4. Yocto
Yocto是一個開源的構建工具，基于圖像制作的方法構建嵌入式Linux系統(tǒng)。Yocto有三個主要部分：包管理器、圖像構建工具和圖像部署工具。其中，包管理器可以使用不同的程序包并下載指定的軟件列表、圖像構建工具則通過逐層逐層重疊來構建圖像文件、圖像部署工具提供了一種方便的方式來安裝和更新軟件和固件。
5. Ubuntu
Ubuntu是一個基于Debian Linux的開源操作系統(tǒng)，常被用于服務器，也可以用于嵌入式領域。Ubuntu支持x86和ARM架構，能夠運行在威盛等嵌入式應用處理器上，支持藍牙、無線網(wǎng)卡等接口，并且它有一個龐大的社區(qū)支持，擁有了大量的社區(qū)文檔和教程。
二、嵌入式板領域Linux系統(tǒng)的應用
在嵌入式系統(tǒng)中，Linux系統(tǒng)作為一個微型操作系統(tǒng)起著重要的作用，成為各類嵌入式開發(fā)的核心。Linux在嵌入式領域的應用包括：
1.智能家居
智能家居是近年來嵌入式領域的一個新興領域。Linux系統(tǒng)作為嵌入式領域的主流操作系統(tǒng)之一，在智能家居領域有很多應用。例如智能家居網(wǎng)關，它可以連接多種傳感器、控制器和智能家電，并對實現(xiàn)統(tǒng)一的控制。
2.工控機領域
Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)越性能在工業(yè)自動化領域也有很多的應用。在工控機領域，Linux操作系統(tǒng)被廣泛應用于各類智能設備，如控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)終端設備等反復。
3.智慧城市領域
Linux作為嵌入式系統(tǒng)的一種典型，已被應用于智慧城市的綜合應用中。智慧城市需要連接各種傳感器和設備，使用Linux操作系統(tǒng)可以輕松連接這些設備，實現(xiàn)智慧化的橫向和縱向打通，充分應用數(shù)據(jù)信息和物聯(lián)網(wǎng)應用的優(yōu)化。
三、嵌入式板領域Linux的技術
嵌入式板領域的Linux技術包括Linux內核自定義、交叉編譯、系統(tǒng)調用編寫等一系列技術，這些技術是Linux系統(tǒng)應用嵌入式板領域的基礎。
1.Linux內核自定義
Linux內核是與外界交換數(shù)據(jù)的接口，它定義了Linux操作系統(tǒng)中的系統(tǒng)調用、驅動程序接口等。通過Linux內核的調整，可以為嵌入式系統(tǒng)選擇適合的驅動程序和系統(tǒng)資源，并提供支持硬件設備的API。因此，Linux內核自定義是Linux嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的之一步。
2.交叉編譯
Linux系統(tǒng)在開發(fā)時需要通過交叉編譯器來編譯所需的軟件和庫，交叉編譯器是一個集成了各種工具鏈、編譯器和調試器的工具集，可以輸出嵌入式系統(tǒng)可執(zhí)行文件。常用的交叉編譯器有ARM-Linux-gcc、MIPS-Linux-gcc、PowerPC-Linux-gcc等。
3.系統(tǒng)調用編寫
系統(tǒng)調用是機器提供給應用程序的服務接口。在Linux系統(tǒng)中，系統(tǒng)調用用于與內核進行數(shù)據(jù)交換和I/O操作。在嵌入式開發(fā)中，系統(tǒng)調用編寫是一項非常重要的技術，因為開發(fā)人員可以基于系統(tǒng)調用接口封裝自己需要的API。
四、小結
Linux系統(tǒng)在嵌入式板領域的應用越來越廣泛。本文介紹了嵌入式板領域常用的Linux系統(tǒng)，應用領域以及開發(fā)中最常用的技術。Linux嵌入式開發(fā)是一項非常專業(yè)和復雜的工作，在實踐中需要大量的經(jīng)驗和知識積累。本文希望為大家提供一些基礎的知識和實踐指導，以幫助開發(fā)人員更好地應對嵌入式Linux開發(fā)的挑戰(zhàn)。
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嵌入式操作系統(tǒng)EOS（EmbeddedOperatingSystem）是一種用途廣泛的系統(tǒng)軟件，過去它主要應用于工業(yè)控制和國防系統(tǒng)領域。EOS負責嵌人系統(tǒng)的全部軟、硬件資源的分配、調度工作，控制協(xié)調并發(fā)活動；它必須體現(xiàn)其所在系統(tǒng)的特征，能夠通過裝卸某些模塊來達到系統(tǒng)所要求的功能。目前，已推出一些應用比較成功的EOS產品系列。隨著Internet技術的發(fā)展、信息家電的普及應用及EOS的微型化和專業(yè)化，EOS開始從單一的弱功能向高專業(yè)化的強功能方向發(fā)展。嵌人式操作系統(tǒng)在系統(tǒng)實時高效性、硬件的相關依賴性、軟件固態(tài)化以及應用的專用性等方面具有較為突出的特點。EOS是相對于一般操作系統(tǒng)而言的，它除具備了一般操作系統(tǒng)最基本的功能，如任務調度、同步機制、中斷處理、文件功能等外，還有以下特點： (1)可裝卸性。開放性、可伸縮性的體系結構。 (2)強實時性。EOS實時性一般較強，可用于各種設備控制當中。 (3)統(tǒng)一的接口。提供各種設備驅動接日. (4)操作方便、簡單、提供友好的圖形GUI，圖形界面，追求易學易用. (5)提供強大的網(wǎng)絡功能，支持TCP門P協(xié)議及其它協(xié)議，提供TCP／UDP／IP／PPP協(xié)議支持及統(tǒng)一的MAC訪問層接口，為各種移動計算設備預留接口. (6)強穩(wěn)定性，弱交互性。嵌入式系統(tǒng)一旦開始運行就不需要用戶過多的干預，這就要負責系統(tǒng)管理的EOS臭有較強的穩(wěn)定性。嵌入式操作系統(tǒng)的用戶接日一般不提供操作命令，它通過系統(tǒng)調用命令向用戶程序提供服務。 (7)固化代碼。在嵌入系統(tǒng)中，嵌入式操作系統(tǒng)和應用軟件被固化在嵌入式系統(tǒng)計算機的ROM中。輔助存儲器在嵌入式系統(tǒng)中很少使用，因此，嵌入式操作系統(tǒng)的文件管理功能應該能夠很容易地拆卸，而用各種內存文件系統(tǒng). (8)更好的硬件適應性，也就是良好的移植性. 國際上用于信息電器的嵌入式操作系統(tǒng)有40種左右?，F(xiàn)在，市場上非常流行的EOS產品，包括3Corn公司下屬子公司的PalmOS，全球占有份額達50％，MicroS。fi公司的Wind。wsCE不過29％。在美國市場，PalmOS更以80％的占有率遠超WindowsCE。開放源代碼的Linux很適于做信息家電的開發(fā). 比如：中科紅旗軟件技術有限公司開發(fā)的紅旗嵌入式Linux和美商網(wǎng)虎公司開發(fā)的基于Xlinux的嵌人式操作系統(tǒng)“夸克＂?！翱淇恕笔悄壳叭澜缱钚〉腖inux，它有兩個很突出的特點，就是體積小和使用GCS編碼。 常見的嵌入式系統(tǒng)有:Linux、uClinux、WinCE、PalmOS、Symbian、eCos、uCOS-II、VxWorks、pSOS、Nucleus、ThreadX、Rtems、QNX、INTEGRITY、OSE、CExecutive. 嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展也必將帶動新一輪的科技競爭
下面就由福州卓躍教育具體介紹下嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程。操作系統(tǒng)一般使用Redhat Linux，選擇定制安裝或全部安裝，通過網(wǎng)絡下載相應的GCC交叉編譯器進行安裝，或者安裝產品廠家提供的相關交叉編譯器；
二、配置開發(fā)主機，配置MINICOM，一般的參數(shù)為波特率Baud/s，數(shù)據(jù)位8位，停止位為1，9，無奇偶校驗，軟件硬件流控設為無。在Windows下的超級終端的配置也是這樣。MINICOM軟件的作用是作為調試嵌入式開發(fā)板的信息輸出的監(jiān)視器和鍵盤輸入的工具。配置網(wǎng)絡主要是配置NFS網(wǎng)絡文件系統(tǒng)，需要關閉防火墻，簡化嵌入式網(wǎng)絡調試環(huán)境設置過程。
三、建立引導裝載程序BOOTLOADER，從網(wǎng)絡上下載一些公開源代碼的BOOTLOADER，如U．BOOT、BLOB、VIVI、LILO、ARM-BOOT、RED-BOOT等，根據(jù)具體芯片進行移植修改。有些芯片沒有內置引導裝載程序，比如，三星的ARV17、ARM9系列芯片，這樣就需要編寫開發(fā)板上FLASH的燒寫程序，可以在網(wǎng)上下載相應的燒寫程序，也有Linux下的公開源代碼的J-FLASH程序。
四、下載已經(jīng)移植好的Linux操作系統(tǒng)，如MCLiunx、ARM-Linux、PPC-Linux等。
五、建立根文件系統(tǒng)，可以從http：//
www.busy.box.net
下載使用BUSYBOX軟件進行功能裁減，產生一個最基本的根文件系統(tǒng)，再根據(jù)自己的應用需要添加其他的程序。由于默認的啟動腳本一般都不會符合應用的需要，所以就要修改根文件系統(tǒng)中的啟動腳本，它的存放位置位于/etc目錄下，包括：/etc/init.d/rc.S、/etc/profile、/etc/.profile等，自動掛裝文件系統(tǒng)的配置文件/etc/fstab，具體情況會隨系統(tǒng)不同而不同。根文件系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)中一般設為只讀，需要使用mkcramfs genromfs等工具產生燒寫映像文件。
六、建立應用程序的FLASH磁盤分區(qū)，一般使用JFFS2或YAFFS文件系統(tǒng)，這需要在內核中提供這些文件系統(tǒng)的驅動，有的系統(tǒng)使用一個線性FLASH(NOR型)512KB～32MB，有的系統(tǒng)使用非線性FLASH(NAND型)8MB～512MB，有的兩個同時使用，需要根據(jù)應用規(guī)劃FLASH的分區(qū)方案。
1.首先,建立交叉編譯環(huán)境:交叉編譯是指:在PC機上編譯,在目標板上執(zhí)行,我PC是linux+ arm-elf-gcc編譯器.扳子是ARM3000.板子上的系統(tǒng)是uclinux,這時一個剪裁的很小的實時嵌入式linux操作系統(tǒng).推薦使用這個.
2.然后就是你寫程序嘍,不過注意可能有些庫函數(shù)不能用,因為哪個編譯器稍微受限一點,不是所由的c庫函數(shù)都支持,不過一般開發(fā)的都有.
3.連起你的主機和開發(fā)板,這個你會不?要連兩個:串口(用來控制板子)和以太口(用來下載程序),我們板子上這些外設都有,你要使沒有可以用其他的口代替?zhèn)鞒绦?但串口可是該有的阿!
4.在你主機上編譯程序生成目標代碼,建議用makefile文件來組織你的聯(lián)編關系.
5.把生成代碼下載到目標板執(zhí)行調試.我是用的主機的NFS(網(wǎng)落文件)服務,下載到目標板的.
6.注:目標板是怎么控制的呢?是用串口控制的,可用minicom,設置好你要控制的串口,也應該是你連板子的那個.在命令行里敲上minicom,即進入minicom截面,開啟你的板子,應該就是板子uclinux系統(tǒng)解壓安裝的畫面了.然后用ifconfig eth0…..
配置ip,這個ip就是你板子的ip了,注意與主機一個網(wǎng)段.然后mount -t nfs 主機ip:/uclinux /板子上的一個目錄,就把主機的 uclinux目錄放到板子上了(這么說其實不合理,應該叫掛載). 然后找到你剛才一經(jīng)編譯好的哪個目標代碼執(zhí)行即可.
關于linux 嵌入式板的介紹到此就結束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關注本站。
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