嵌入式系統的實時數據接口擴展

摘要：介紹了一種以Samsung公司的ARM7TDMI CPU S3C4510B為核心、μCUnux 為操作系統的嵌入式系統應用于MPEC-2或MPEG-4等實時多媒體數據的網絡傳輸所面臨的問題，并提出了相應的解決方案。

    關鍵詞：嵌入式系統 μClinux 實時多媒體 接口擴展

嵌入式系統目前已廣泛應用于信息家電、網絡通信和工業控制等各個領域。典型的嵌入式系統主要由嵌入式硬件和軟件構成，其中硬件部分的核心為嵌入式處理器。與通用處理器相比，其在功耗、體積、成本等方面都受到應用要求的制約。嵌入式系統的軟件部分可以像計算機一樣使用操作系統，目前已有許多成熟嵌入式操作系統，如VxWorks、pSOS、Nucleus、Windows CE 以及嵌入式Linux 等。當然，在一些簡單應用中許多嵌入式系統的軟件并沒有使用操作系統，只有一些循環控制。這樣，軟件復雜度大大降低，從而減少存儲器的容量要求，但是這樣的軟件在重復使用、網絡支持等方面的能力相對較弱。

ARM系列內核是目前嵌入式處理器中廣泛使用的內核。采用ARM內核的處理器具有體積小、功耗低、成本低和性能高的特點。在全球有眾多生產ARM內核處理器的廠商。

Linux是一種很受歡迎的開放源碼操作系統，原先被設計應用于桌面系統，后被廣泛應用于服務器。由于其開放源碼和內核可裁減等特性，Linux逐漸被修改用于嵌入式領域。目前已有多個嵌入式應用的版本，μClinux 是其中的一個分支，最早被設計應用于微控制領域。其最大特征就是沒有MMU(內存管理單元)，很適合于許多低端的、沒有MMU的嵌入式處理器。

本文設計了一種嵌入式系統用于多媒體實時數據的網絡傳輸。ARM內核處理器與嵌入式 Linux 是目前嵌入式應用中的一種典型組合，選用了 Samsung 公司的16／32位ARM7TDMI 內核的網絡處理器 S3C4510B 為嵌入式硬件核心，μClinux 為操作系統。該系統支持完整的TCP／IP協議以及許多其它的網絡協議，同時它具有很低的成本。

1 嵌入式系統的構成

1．1 硬件系統

嵌入式硬件系統主要由 CPU、Flash ROM、SDRAM、以太網物理層、FIFO以及CPLD等芯片構成，如圖1所示。

(1) CPU

本系統采用了 ARM7TDMI 內核的 RISC 處理器S3C4510B。該芯片具有如下一些主要特點：

8／16／32位的外部總線支持 ROM、RAM、Flash 存儲器、DRAM 和外部I／O；

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