嵌入式系统(Embedded System)是以应用为中心、以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等指标的严格要求的专用计算机系统。它可以实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。随着信息技术的发展和数字化产品的普及以及Internet广泛深入的应用,从消费电器到工业设备,从民用产品到军用器材,嵌入式系统已被广泛的应用到网络、手持通信设备、国防军事、消费电子和自动化控制等各个领域。同时,随着技术的发展和应用的多样化,嵌入式系统也越来越复杂,其功能越来越强大。嵌入式系统的广泛应用和发展潜力使其成为21世纪的应用热点之一。 因此许多大中专院校纷纷开设了嵌入式系统课程,嵌入式系统的教学和实验也逐渐被众多院校所重视。如何合理选择嵌入式系统教学的实验平台,为大中专院校提供一个功能完备、价格低廉、技术流行、能满足教学和开发双重需求的嵌入式系统课程教学实验系统正是本课题研究和解决的重点。 本课题以兼顾教学实验与应用开发为出发点,研究设计了一种基于S3C4510B的嵌入式系统的教学和开发平台。该系统根据学校教学的特点,采取“系统板—扩展板”的设计思路,扩展了平台的通用接口,充分利用了嵌入式系统的特点。在选型上采用市场主流的硬件,配备完备的软件支撑环境,最大可能的实现嵌入式微处理器的全部功能,是目前对S3C4510B功能应用涵盖最全面的具有自主版权的教学系统。 本人在课题研究中负责教学开发系统的软件系统设计,所以本文详细论述了教学实验平台软件设计的全过程。本文首先描述了ARM教学开发系统的总体结构,然后简要介绍了硬件开发平台的基本组成,重点介绍了从操作系统选型到最后程序验证执行的软件设计过程。主要内容包括系统引导程序BootLoader的设计与实现;交叉编译环境的创建;μCLinux内核配置、移植、编译的全过程;以及将系统引导程序和μCLinux内核烧写到平台上的Flash中的方法。同时介绍了设备驱动程序的概念,系统中相关驱动程序的实现及应用等方法。 本文在理论和实践上充分利用了嵌入式系统的特点,完成了该嵌入式教学系统的设计与开发,具有较强的应用价值。