AMCI-1531

系统设计 　　1硬件设计 　　嵌入式系统的硬件运行平台是开发应用程序的基础，整个开发板可基于IntelRSA-1110微处理器架构。[next] 　　嵌入式系统的硬件结构框图。该硬件针对网络服务的应用选择了Intel系列中的StrongARMMCU。StrongARMSA-1110是一款高性能、低价位、高集成度微处理器。SA-1110芯片内部集成有能以206MHz运行的32-bitIntelStron-ggARMRISC处理器，以及速度可达100MHz的存储器总线和灵活的存储器控制器，可支持SDRAM、SMROM以及variable-latencyIO设备，并可为系统设计提供较高的存储带宽。由于SA-1110可以适应较大流量的网络应用，因而可为运行Linux提供硬件上的支持。此外，SA-1110还在开发板上集成有32MB的SDRAM、8MB的Flash、10baseT以太网接口、RS232RS485串口、IO接口以及扩展Flash卡存储器等。有关SA-1110更详细的资料可参考有关资料。 　　2软件设计 　　嵌入式操作系统是整个嵌入式系统的核心。如前面所述，嵌入式系统在内存容量和存储容量不足的情况下，必须对Linux进行裁减设计。在裁剪过程中，所涉及的主要技术有下面几种。 　　(1)内核的精简 　　标准Linux是面向PC的，它集成了许多PC所需要而嵌入式系统并不需要的功能。因此，对一些可独立加上或卸下的功能块，可在编译内核时，仅保留嵌入式系统所需的功能模块，而删除不需要的功能块。这样，重新编译过的内核就会显著减小。 　　(2)虚拟内存机制的屏蔽 　　经过分析发现，虚拟内存是导致Linux实时性不强的原因之一。在工业控制中，一些任务要满足一定的实时性要求，屏蔽内核的虚拟内存管理机制可以增强Linux的实时性。当要更改内核的某项机制时，一般不必大规模地写代码，可采用条件编译的方法。同时由于Linux系统对应用进程采用的是公平的时间分配调度算法，但这一算法也不能保证系统的实时性要求，因此要求对其进行更改。更改途径有两种：一是通过POSIX，二是通过底层编程。笔者是通过Linux的实时有名管道(FIFO)的特殊队列来处理实时任务的先后顺序。实际上，实时有名管道就象实时任务一样从不换页，因而可以大大减少由于内存翻页而造成的不确定延时。