解决方案:python采集器，CKSpider，杰奇linux采集优质方案

　　解决方案:python采集器，CKSpider，杰奇linux采集优质方案

　　Python采集器、CKSpider、杰奇linux采集优质解决方案

　　linux下捷奇cms的获取一直是各大站长头疼的问题。网上有很多方法，比如wine和samba，还有远程磁盘映射。该方法和相同的特点对新手非常不友好，而且还受限于设备的配置、位置和系统环境。总之，很麻烦。成功的配置不能不折腾就解决，还是容易出问题。上面的很多我都亲自测试过，有几个配置都成功了，但是说白了，jieqi对于很多站长来说都离不开custom collector，而优采云

在jieqi中使用规则的情况并不多需要发行，操作必然复杂。

　　本文仅供学习研究，请勿用于侵权

　　那么，有什么办法可以解决吗？

　　【注意，这个采集

器的官方开发者已经出风头了，linux采集

器使用了新的解决方案】

　　杰奇linux远程采集，采集器网站分离

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　　本文非广告[雾]

　　CK Collector，又名CKSpider，是一款由python开发的跨平台采集工具。官方的描述很简单，“这可能是捷奇CMS Linux采集

的最佳解决方案！”。这句话没有错，它完美支持捷奇1.7、捷奇1.8、捷奇2.2、捷奇2.3的快速采集

。你只需要根据站点进行配置，设置规则，就可以直观的开始收书了。

　　与帮助Linux站点采集的Guanguan Collector相比，CK Collector更简单，更快速，并且不受延迟或环境的影响。官网文档有详细解释。

　　配置过程比较简单。只需进行一些基本操作即可在linux下使用。这篇文章我就不写安装教程了，大家可以直接去采集

机关网。

　　地址：无（官网关闭）

　　采集到的截图如下：

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　　速度非常快。其实和我之前介绍的易大师采集

器长得差不多，不过这个不会有BUG的。采集过程和关关差不多，在linux下效率更高。

　　配置截图：

　　可以说基本的功能都有了，完全可以满足采集

的需要，至少很多操作是傻瓜式的，只要信息填写正确即可。具体可以去官网看安装文档，里面有详细的介绍。

　　最后附上官网截图

　　如果你是在linux上做网站，或者考虑做linux下杰基小说的站长，不想做各种采集配置又想快速采集的可以使用CKSpider。您只需支付少量授权费即可使用。向上。

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　　解决方案:基于linux的嵌入式数据采集系统软件设计与实现

　　湖南大学硕*敏*感*词*论文基于Linux的嵌入式数据采集系统软件设计与实现姓名：****请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：**清;郑小平20080401工程硕*敏*感*词*论文摘要随着信息技术的飞速发展，人们需要能够准确、快速和便捷地获得大量数据并能从中迅速提取出有用的信息。近年来，嵌入式计算机正在深入应用到工业、农业、教育、囡防、科研以及日常生活等各个领域。人们对于嵌入式计算机的需求在迅速增长，并且对其功耗、成本、开发怒期、可靠性等多方面都提戡了更高的要求。目前，将嵌入式Ｌｉｎｕｘ技术与数据采集技术及数字信号处理技术结合起来，正是适应了这一趋势。采用Ｌｉｎｕｘ技术的嵌入式系统是一种体积小、便于携带、易于网络化、造价相对较低，集信号采集、处理为一体的设备，其有广泛的应用前论文首先讨论数据采集系统需要达到的性能指标，着重研究数据采集技术中关键的微弱信号检测和噪声抑制技术，分析嵌入式Ｌｉｎｕｘ在数据采集和频谱分析应用中的优势和意义。本文提出采用嵌入式Ｌｉｎｕｘ作为操作系统，针对Ａｔｍｅｌ公司的ＡＴ９ｌＲＭ９２００嵌入式处理器，设计～个嵌入式数据采集系统。论文在分析了Ｌｉｎｕｘ设备驱动程序的基本工作原理基础上，讨论了开发中经常会碰到的中断处理、Ｉ／０端闷，并在此基础上实现了基予ＡＴ９ｌＲＭ９２００嵌入式处理器系统的读、写外部ＲＡＭ的字符设备驱动和网络驱动。

　　实验证明，构造基于ＡＲＭ的嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统，并将其应用于工业测控等领域，在技术上宪全可行。关键词：嵌入式系统；数据采集；嵌入式Ｌｌｎｕｘ；Ｌｌｎｕｘ设备驱动基予毯ｎ溅的嵌入式数据采集系统软譬｝设诗与实现ＡｂｓｔｒａｃｔＷｉｔｈｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｄａｔａ，蠡。撒ｗ矗ｉｅ董ｌｌ歉ｅｕｓｅ斑ｌｉｎ南ｆ撒ａｌｉｏｎｅ鑫ｎｂｅｄｅｆｉｖｅｄ，ｎｅ｛誊ｄｌｏｂｅｏｂｔ采珏ｅｄａｅｃｕｆ贰ｅｌｙ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙａｎｄｔｉｍｅｌｙ．Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｍａｎｙ蠡ｅｌｄｓｓｕｃｈａｓｉ魏ｄ珏ｓ专ｌｙ，ａｇｒｉｅ毽ｌ｛毪ｆｅ，ｅｄ毽ｅ鑫ｌｉｏ曩，致鑫ｌｉｏ鑫鑫ｌｄｅｆｅ珏ｓｅ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｌｅｆｅｓｅａｆｅｈｄａｉｌｙｌｉｆｅ．Ｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｃｏｎｌｐｕｔｅｒｈａｓｂｅｉｎｇｉｎｃｒｅａｓｅｄｒａｐｉｄｌｙ．Ａ珏ｄｌｎｏｆｅｆｅｑｕｉｆｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｌｌｌｂｅｄｄｅｄｃｏｍｐｕｔ。ｒｐｏｗｅｆｃｏｎｓｕｌｎｐｔｉｏｎ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ｒｅｓｅａｒｃｈｐｅｒｉｏｄｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｒａｉｓｅｄ．Ｎｏｗ，ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｉｎＩ—ｉｎｕｘａｎｄｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎａｎｄｄｉｇｉｔａｌｓｉｇｎａｌｐｆｏｃｅｓｓｉｎｇｌｅａｄｓ乏ｏａｔａｓｋｔｏｄｅＶｅｌｏｐａｓｍａｌｌａｎｄｐｏｆｔ￡凼ｌｅｄｅＶｉｃｅ，、他ｉｃｈｈａｓｆｈｎｃｔｉｏｎｓｏｆｄａｔａｃｏｌｌｅｃｔｉｎｇ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｓｔｏｒｉｎｇｄｉｓｐｌａｙｉｎｇ．Ｉｔｃａｎａｌｓｏｂｅｃｏｎｎｅｃｔｅｄｅａｓｉｌｙｌｏｗｅｏｓ宝．下ｈｅｆｅｓｅａｆｅ董ｌｈａｓａｎｉＩ建ｐＱｒｔａｎｔｅａｒｎｉｎｇｐＯｔｅｎｔ主ａｌａ觳ｄａｂｒｉｇ董ｌｌｐｒｏｓｐｅｅｔｂｅｉｎｇｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄ．ｌ瓤ｅｓｉｓ，专ｈｅｐｅｒ萎３ｆ搬ａ建ｅｅｉ黩ｄｅｘｏｆｄａｔａａｅ鼗娃ｉｓｉ｛ｉｏｎｓｙｓ｛ｅｌ鞋ｌｓａｎ越ｙｚｅｄ。

　　Ｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ，ｔｈｅｗｅａｋｓｉｇｎａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄａｎｔｉｎｏｉｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ８ｄｖａｎｔａｇｅｓｅｌｎｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｔｅｃ量ｌｎｏｌ。ｇｙｄａｔａｃｏｌｌｅｃ专ｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｐｅｃｔｒｕｍａｎａｌｙｓｉｓａｒｅａｌｓｏｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ＴｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｏｐｅｒａｌｉｎｇｓｙｓｔｅｎｌｐａｐｅｒ．ＴｈｅＡｔｌｎｅｌＡＴ９１ＲＭ９２００ｉｓｓｅｌｅｃｔｅｄｔｈｅＣＰＵｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｅｌｅｍｅｎｔａｒｙｏｐｅｒａｔｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｅｄｅｖｉｃｅｄｒｉｖｅｒｉｎＬｉｎｕｘｉｓａｎａｌｙｚｅｄ．ＴｈｅｉｎｔｅｒｒｕｐｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＩ／Ｏｐｏｒ专ａｒｅａｌｓｏ纛ｉｓｅｕｓｓｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｂａｓｅｄｏ穗ｔｈ。ｓｅｌｈｅｏｒｉｅｓ，鑫ｃ量ｌａｒｄｒｉＶｅｒａｎｄ８ｎｅ专ｄｒｉＶｅｒｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｄｅＶｅｌｏｐｅｄ．薹魏ｃｏｎｅｌ毽ｓｉｏ建，ｉｔｉｓ｛ｅｃ董ｌ建ｉｅａｌｌｙｆ毫ａｓｉｂｌｅｌｏｂ毽ｉｌｄｅｌ建ｂｅｄｄｅ莲￡ｉ致毽ｘｏ致ＡＲ涯ｓｙｓｔｅｌ廷ａｐｐｌｙｉｔｔＯｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｆｉｅｌｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｒｎ；Ｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ；ＥｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘ；ＬｉｎｕｘｄｅＶｉｃｅｄｒｉｖｅｌｌ湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

　　除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不收录

任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：巷夕夸学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的*敏*感*词*帮电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于ｌ、保密口，在年解密后适用本授权书。２、不保密耐。（请在以上相应方框内打“”）作者签名：０争夕琴工程硕*敏*感*词*论文重。ｌ选题的背景与意义第ｌ章绪论随着现代化*敏*感*词*生产的发展和科学技术的进步，现代设备的功能越来越完善，自动化程度越来越高，生产设备朝着高度自动化和高度集成化的方向发展，同时设备结构圆益复杂化，致使设备维修费用和停产损失与日俱增。如何提高设备的安全可靠性，保障设备稳定、长期满负荷运行，防止和消除设备故障，对设备进行全寿命管理，已成为亟待解决的课题Ｈｊ。状态监测与故障诊断技术就是在这种背景下提趱并发展起来的，通过在工程中的应用，为设备的管理和维修提供了重要的依据，取得了巨大的经济效益１２Ｊ。

　　要实现对设备状态的监测与故障诊断，首先必须将设备中的各种信号（称为模拟信号）转化为计算机可以识剐、存储的信号（称为数字信号），这一过程鏊罐数据采集【孔。数据采集技术是以前端的模拟信号处理、模拟信号数字化、数字信号处理 和计算机控制技术为基础而形成的一门综合技术，它在许多领域得到了广泛的应 用辨ｌ。在科学研究中，应用信号采集系统可以获得大量的有用信息。在现代科学 技术不断应用予日常生活的今天，数据采集技术也为创造一个更加舒适、健康的 生活环境，提高生活质量发挥重要作用。 数据采集系统的任务，具体地说，就是采集传感器输出的模拟信号并转换成 计算枧能识别的数字信号。数据采集的最终目的是要从采集到的关于被测对象的 大量数据中提取出有用的，反映被测量特征的信息来，这就需要对数据进行处理。 数字信号处理技术是利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行 交换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应潮为目的的一 种技术。一个大型的数据采集系统由以下几个部分组成【５Ｊ：数据测量、数据采集、 数据传送、数据存储、数据处理、分析和显示等。 目前，嵌入式数据采集系统成为数据采集系统的研究热点｛６ｊ。

　　嵌入式技术，特 别是嵌入式操｛乍系统的发展使褥开发嵌入式系统变得容易，开发成本降低，产燕通用 性提高，可更新换代。结合传统嵌入式系统体积小、耗能少、抗干扰能力强、稳定的 特点，开发嵌入式数据采集系统的应用产品，不管是作为一个独立的产晶，还是某一 系统的某个功麓模块，都是十分有意义的Ｊ。 １．２嵌入式系统概述 １．２．１嵌入式系统定义及特点 嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应 应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统博Ｊ。 它将操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中，简而言之就是系统的应用 软件与系统的硬件一体化，类似于ＢＩＯＳ的工作方式，具有软件代码小，高度自动 化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统是将 先进的计算机技术、半导体技术、电子技术和各个行业实际应用相结合的产物。 嵌入式系统的结构由两大模块组成：硬件平台和软件平台，其结构如图１．１ 所示： 图１．１嵌入式系统*敏*感*词* 嵌入式系统的硬件平台通常以紧凑、专用性强的处理器为核心，同时结合少 量的*敏*感*词*设备，具有应用相关性、多样性的特点；嵌入式系统软件平台通常收录

嵌入式应用程序和嵌入式操作系统。

　　其中嵌入式操作系统介于硬件和应用程序之 间，负责任务调度并管理实时应用程序，完成对硬件的控制和操作。实时应用程 序是基于嵌入式实时操作系统、利用操作系统提供的实时机制完成特定嵌入式系 统具体功能的应用程序。 嵌入式系统不同于一般计算机系统，它具有其他应用系统所没有的一些特性： ｌ体积小：在嵌入式系统的主体应用场合，如手持设备，智能仪器仪表，家用 电器等均对体积有较高限制，要求尽量少占用空间。 ２存储容量小：嵌入式系统一般以ＲＯＭ，ＦＬＡｓＨＭＥＭＯＲＹ、ＲＡＭ等作为存 储介质，由于价格及嵌入式系统体积等因素限制，因而不可能有太大的存储容量。 ３良好的性能价格比：很多嵌入式设备是嵌入于宿主设备以辅助宿主设备高效 地完成其功能，因而性价比要求较高，以防止过分提高宿主设备成本。 嵌入式操作系统具有以下几个特点：小的系统内核、较强的实时性、多任务 正程硕*敏*感*词*论文 功能、能够提供各种设备驱动程序、网络协议等的支持。作为硬件资源的管理者， 嵌入式操作系统最小构成应收录

如下几部分【９ｄｌ】： ｌ任务调度 对一个复杂的嵌入式应用而言，用单任务来实现是不合适的，因此多任务调 度策略的优劣至关重要。任务调度方法一般可分为优先级调度、轮转调度、时间 片调度三种。

　　优先级调度又可以分为：优先级抢占和优先级不抢占。优先级抢占 是指当有更高的优先级进程被激活后，则立即终止当前运行的进程，使其抢占ＣＰｕ 运行。优先级不抢占是指当有更高的优先级进程被激活后，并不立即终止当前运 行的进程使其抢占ＣＰＵ，而是将其放到进程就绪队列中，在当前运行的进程结束 焉，再从进程就绪队列中选择优先级最高的进程运行。轮转调度是进程管理者按 照一个固定的时间间隔让就绪进程轮流运行。时间片调度则是根据每个进程各自 的实际情况，分给每个进程一个时间片，进程开始运行后，运行的时间长短由这 个时闻片决定。 在一般的操作系统中，通常固定采用其中的一种或几种方法进行任务调度。 例如在Ｕｎｉｘ和Ｌｉｎｕｘ中，采用了优先级不抢占、轮转和时间片三种方法。在实时 操作系统中，优先级抢占策略则是必不可缺少的。而在嵌入式搡作系统中，很难 明确地说哪一种调度策略更好，焉要根据实际系统的需求进行选择。 ２存储管理 一般操作系统的存储管理非常复杂，虚拟存储器管理技术被广泛地采用，这 样各应用程序被分隔在各自的地址空间运行，不致相互干扰。 嵌入式操作系统的存储管理通常比较简单。因为在具体的嵌入式应用中，进 程或线程的数量和各自可能使用的内存容量是可以在开发时预测的，因此嵌入式 操作系统通常采用静态内存分配。

　　另外，在实时嵌入式应用中，如采采用虚拟存 储技术，因为页交换的时间不可预测，所以也是不可取的。 在内存分配的策略上，嵌入式操作系统依赖于实际的被嵌入的硬件系统。对 于一个通用的嵌入式操作系统一般可提供几种分配策略，由用户在实际开发系统 时进行选择，这就是嵌入式操作系统的可裁剪性。 存储管理的另一个重要特性就是内存保护。在一般的操作系统中，每个应用 程序都有融己的地址空间。不允许任意访问其它应用程序的地址空间，这样，当 一个斑用程序崩溃时，不会对其它程序产生影响。丽在一些低端嵌入式系统中， 因受到应用环境的限制，不能大量使用存储器，这时嵌入式操｛乍系统的代码量就 受到严格限制，必然制约了其功能的完善性。例如有的嵌入式操作系统只有几十 ＫＢ，使其在处理内存保护方面就非常薄弱，这样的嵌入式操作系统一般只能应用 于一些即使系统崩溃，也不致造成重大损失的领域，例如手枧等。 ３中断响应 计算机系统接受事件通常采用两种方法：查询和中断。由于采用查询方式处 理事件或响应Ｉ／０请求会消耗大量的ＣｐＵ时间，骚此无论在一般的操作系统还是 基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式数据采集系统软件设计与实现 嵌入式操作系统中都广泛采用中断方式来处理事件或Ｉ／Ｏ请求。

　　 在嵌入式操作系统中，对中断处理十分重视，一般在中断处理程序中仅执行 一些必要的状态转换，对于事件的真正处理则利用中断任务来完成。这样使得中 断处理程序的运行时闻尽可能短，以便系统可以处理其它中断事件。 在中断处理上，一般的操作系统与嵌入式操作系统的不同之处是现场保护。 一般的操作系统的中断现场保护是豳操作系统来完成的，在中断处理完成之后， 也由操作系统自动恢复现场。两在嵌入式操作系统中，由予受到代码量的限制， 中断现场的保护往往由中断处理程序来完成。进入中断处理程序后。应马上保护 在中断处理程序中要用到的寄存器，在中断处理完成后再恢复。这样～方面减少 了操作系统的代码量，另～方面提高了中断响应时闯，但是却损失了系统的安全 性，同时也增加了调试的难度。这是在嵌入式操ｌ乍系统的设计中应该予以关注的 问题。 ４操作系统与用户的接口 操作系统提供给用户使用的有两类接口。 一类是人机界面，无论是视窗形式还是命令行形式，这个接口确切地说并不 能作为操作系统的一部分，而仅仅是操作系统的一个外壳，这个界面完全是为了 方便用户使用操作系统两设的，丽这个接口在嵌入式操作系统中一般是不存在的。 另一类接口就是操作系统提供给用户开发应用程序的接口（ＡＰＩ），也就是系 统调用。

　　无论是一般的操作系统还是嵌入式操作系统都应具有这个接口。每一个 操作系统提供的系统调用的功能和种类都不同，当然，对于一个操作系统来说， 它提供的系统调用越多，则功能越强，对于应用程序的开发，也就越能提供高效 而简单的支持。为了适应不断复杂的应用程序开发的需求，操作系统中设计的系 统调用也就越来越多，功能越来越强大。但是这一规律并不适用于嵌入式操作系 统，因为嵌入式操作系统的应用领域非常广，嵌入式操作系统所提供的系统调用 的数量和功能远远不可能满足应用的需要。尽管可采用前面提到的可裁剪性，但 是任何一个嵌入式操作系统都不可能从具有各种完善功能、代码达几百ＫＢ的操 作系统，裁剪到只具有简单操作的几ＫＢ代码。所以嵌入式操作系统只能根据实 际的被嵌入系统的具体需求来确定系统调用，以便达到最有效性。 １．２。２嵌入式操作系统简介 从２０世纪８０年*敏*感*词*始，出现了各种各样的商用嵌入式操作系统，这些操作 系统大部分都是为专有系统开发的，从而逐步演化成现在多种形式的商用嵌入式 操作系统百家争鸣的局面，这些操作系统主要有如下一些强瑟Ｈｊ： ＶｘＷｂｆｋｓＶｘＷｏｒｋｓ是ＷｉｎｄＲｉｖｅｒ公司专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统软 件，为程序员提供了高效的实时任务调度、中断管理、实时的系统资源以及实时 的任务闻逶信。

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　　应用程序员可以将尽可熊多的精力放在应用程序本身，丽不必褥 去关心系统资源的管理。该系统主要应馒在单板飙、数据隧终｛：以太嬲交换梃、路豳器）和通信等多方面。其核心功黥主要有： 网络支持豢文件系统帮差鳓管理 ＰＯＳｌＸ标准实时扩展 Ｃ专专以及其他标准支持 这些核心功能可以与Ｗｉｎｄ硒ｖｅｒ系统的其他附件和ｂｍａｄｏ合作伙伴的产品结 会在～起使臻。谁都不熊否认这是一个非常优秀的实对系统，健其昂贵的徐格使 不少厂商塑嚣郄步。 ＱＮＸ泌Ｘ也是一释实对撩箨系统，奎擞拿大ＱＮＸ软件系统有隈公霹开发。广泛 应用予自动化、控制、机器人科学、电信、数据逯信、航空靛天、计算桃网络系 统、医疗仪器设备、交通运输、安全防卫系统、ＰＯＳ概、零售枫等饪务关键型应 焉领域。２０雀纪９０年代嚣期，ＱＮＸ系统在高速灞长的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ终端设备、信息 家电及掌上电脑等领域也得到了广泛的癍用。 ＱＮＸ鹃体系结构决定了它暴宥遗｝常好酶律缩犍，耀户可越把应臻程序代鹦熟 ＱＮｘ内核赢接编译在一起，使之为简单的嵌入式应用生成一个单一的多线程映像。 它也是鳘赛上第一个遵循ＰＳ差鸯３．１标准觚零设诗鳃微蠹棱，匿戴暴膏菲鬻好 的可移植性。

　　 ３Ｎｕｅｌｅ毽ｓ 它是美藿著名厂商斛重公镯静实时操俸系统产晶，该系统豁模块性设计健它 具有比较好的宠制能力。它的主要特点翁以下一些： 该系统购买时，霹获蒋全螯豹漾代码。并且一次性手雩费不用藉为应震系统的发售提供每套应用系统的版税。这～点与某热商业的嵌入式操作系统不 它提供一个有较好实时性内核网络模块功能比较完善，同时还提供了Ｗ曲产晶 工具。易学易耀，较好的支持了产照开发。薅Ｗｉ鼗纛ｗｓｅ嚣 ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＷｉｎｄｏｗ８ＣＥ是一个简洁的，嵩效率的多平台操作系统。它是从熬 体上蔻有限资源鹣平龛设诗懿多线程、宠整撬先投、多任务懿搡终系统。它的模 块优设计允许它对于从掌上电脑到专用的工业控制器等电子设备进行定铡。它的 主要特点有： 基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式数据采集系统软件设计与实现支持Ｗｉｌｌ３２ＡＰＩ的一个子集。同时，为开发人员提供熟悉开发平台，包 括ＥｍｂｅｄｄｅｄＶｉｓｕａｌ Ｃ＋＋和ＥｍｂｅｄｄｅｄＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ，使得有经验的 Ｗｉｎｄｏｗｓ开发人员可以很快地掌握Ｗｉｎｄｏｗ蔷ＣＥ的开发。这也为Ｗｉｎｄｏｗｓ 平台上的一些应用程序移植到Ｗｉ珏ｄｏｗｓＣＥ提供了方便。这是Ｗｉ魏ｄｏｗｓ ＣＥ的一个很好的优势 支持多种的用户界面硬件，包括可以达到３２ｂｉｔ色深的彩色显示器，支持 多种串行和网络通讯技术 支持ＣＯＭ／ＯＬＥ，ＯＬＥ自动操作和其它的进程闻通讯的先进方法 ５ＰａｌｍＯＳ ＰａｌｍＯＳ是～种３２位嵌入式操作系统，用于掌上电脑。

　　此系统是３Ｃｏｍ公司 的Ｐａｌ搬Ｃｏ搬ｐｕｔｉｎｇ部开发的（ＰａｌｍＣｏｍｐｕｌｉｎｇ目前已经独立为一家公司）。它运行 在一个抢占式的多任务内核之上，与同步软件ＨｏｔＳｙｎｃ结合可以使掌上电脑与ＰＣ 上的信息实现同步，把台式机的功能扩展到了手掌上，同其它嵌入式操作系统相 比，Ｐａｌ撒具有更大的灵活性和移动性，是一款非常流行的掌上电脑操｛乍系统。 １．２３嵌入式Ｌｉ建溅系统 Ｌｉｎｕｘ是１９９１年４月由芬兰人ＬｉｎｕｓＴｏｒｖａｌｄｓ所独立首创的类ＵＮＩＸ操作系统， 在全世界爱好者的共同努力下，借助于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ，Ｌｉｎｕｘ历经无数版本的演进，目前 已发展成为一个完整的遵从ＰＯＳＩＸ规范操作系统，与ＳｙｓｔｅｍＶ以及ＢＳＤＵＮＩＸ实现了 源码级或二进制相容，它是一个真正的多任务、多用户、多平台系统，支持多处理器， 安全可靠，性能卓越。最重要的是Ｌｉｎｕｘ不是商业化操作系统，它遵循ＧＮＵ公共许可 协议，源代码全部开放，任何入均可自由获得源码并进行分析研究。Ｌｉｎｕｘ由于自身 的优点是非常适合于作为嵌入式操作系统，主要表现为以下几点‘挖谢】： ｌ免许可证费用 大多数商业操作系统，如ｗｉｎＣＥ，Ｖｘｗｏｒｋｓ等对每套操作系统均收取一定的许可 证使用费用。

　　相对而言，乙ｉｎｕｘ是一个免费的优良操作系统，公开源代码，只要不违 反Ｇ跬协议，任何人都可以使用、修改稆发布Ｌｉｎｕｘ． ２高度稳定性 和目前流行的桌面操作系统相比，Ｌｉｎｕｘ是非常稳定和可靠的，并且由于内核的 稳定性使得Ｌ主珏毪ｘ在移植到特定平台詹与通用平台具有一样的高稳定性，虽然薪平台 下的*敏*感*词*设备可能完全不同。 ３移植容易 Ｌ主ｎｕｘ是一个多平台的操作系统，可以运行子Ｘ８６，Ｐ０并￡ＲＰＣ，麓王ＰＳ等多种处理 器之上，对嵌入式应用方面这一点尤为重要，据统计一个设计优良的嵌入式系统移植 到另一平台只需改动其中的４％代码。同时由于Ｌｉｎｕｘ采用的模块机制，使设备驱动程 序只需要做部分修改就可适用于其它平台，方便移植。 ４强大的霹络功能 工程硕*敏*感*词*论文 Ｌ主ｎｕｘ天生就是一个网络操作系统。几乎所有的网络协议和网络接口都已经被定 制在Ｌｉｎｕｘ中。 ５良好的开发工具 Ｌｉ稚毯ｘ提供ｅ、￡争、弘讼以及其他很多的开发工具。更重要的是，爱好者可以 免费获得，并且这些开发工具设计时已经考虑到支持各种不同的微处理器结构和调试 环境。Ｌｉｎｕｘ基于ＧＮＵ的工具包，此工具包提供了完整与无缝交叉平台开发工具，从 编辑器到底层调试，其ｅ编译器产生更有效率的执行代码。

　　 ６全面的技术支持 对于实际开发过程来说，完善的文档和及时的技术支持是解决实际问题、提高开 发效率所必不可少的。由于Ｌｉｎｕｘ的开源特性和各方面的优异表现，越来越多的程序 员深入其中，开发过程中遇到的任何阆题，均可通过王ｎｔｅｒｎｅｔ褥到及时解答。 越来越多的科研机构、厂商的不断推动，使得其在新兴的嵌入式系统领域内 也获得了飞速发展。所以，研究和分析嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系统理论和应用，开发 相关的嵌入式班致ｕｘ系统和应用软件，具有重大的意义。 １．３数据采集系统的研究现状 国内现在有不少数据测量和采集的系统。在硬件实现上，主要通过单片机、 ＤＳＰ【１５】等完成，有基于ＰＣＩ总线【１６１、基于ＶＸＩ总线【１７】的高速数据采集系统等。在 软件实现上，有ＬａｂＶｉｅｗ图形化编程软件ｆ１引、ＶＢｆｌ引，ＶＣｆｌ９１可视开发工具等。 以数据采集卡为核心的数据采集系统，采用的数据采集卡几乎都是ＰＣＩ卡， 必须插在上位机（ＰＣ机）上的ＰＣＩ槽上，由上位机（ＰＣ机）控制完成数据采集 工作。因此信号必须从信号现场传送到上位机（ＰＣ机）上，由于各种工业现场条 件的限制，现场到上位机（ＰＣ机）往往有很长的一段距离，信号在传送的过程中 会衰减，失真，混入干扰信号，产生误差，这是传统数据采集系统的一个缺点。

　　 为了解决这一矛盾，人们开始使用工业现场总线互联，例如ＲＳ．４８５串行总线【２…， ＣＡＮ总线１２ｌ】等，将现场采集的数据送到异地的中心处理机做迸一步处理。但是这 种方法只适用于现场与中心距离不是很远的情况，而且这些通信总线的数据传输 速度慢，布线也不方便。 这些数据测量和采集系统的研制成功解决了用户需要，但这些系统存在功能 单一、可测量的种类少、可测量的范围小、采集通道少、采集速率低、操作复杂， 并对测试环境要求较高，安装、布线不方便等问题。在当今网络化时代，以Ｉｌｌｔｅ豫ｅｌ 为代表的计算机网络通信的发展和应用取得了前所未有的突破和成功，网络化测 量、采集和（对网中仪器设备的）控制技术正随着网络技术的发展而迅速发展瞄曩。 网络化、分布式的数据采集优势体现在：采集范围扩大，处理能力增强，信息索 取更加方便，并且能够适应场合变更的需要。凭借这些优良的性能，网络化测量 基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式数据采集系统软件设计与实现 和控制已经成为数据采集技术发展的必然趋势。传统的数据采集系统显然不能满 足对测试系统灵活、高效、高速、多通道、网络化等要求和适应复杂测量环境的 需要。 １．４本文的主要工作 本文的数据采集系统采用嵌入式技术，应用于大型设备状态监测系统中，完 成对设备监测，为设备的故障诊断提供第一手可靠、准确的数据。

　　系统平台以基 于ＡＲＭ９核的ＡＴ９１ＲＭ９２００为处理器，ＦＰＧＡ辅助逻辑控制和信号预处理，采用 嵌入式系统开发技术，应用嵌入式操体系统，模块化设计，提高了系统的实时性 和可靠性以及系统的可扩展性。在结构设计上，采用插卡式结构，可根据不同需 要，接入不同的信号调理通道板，实现灵活的信号采集；具有与上位机的通讯功 能，能结合配套软件对设备进行监测、分析与数据僳存，最终实现对设备的故障 诊断。 第一章绪论。主要介绍课题的背景和意义，简要概述嵌入式系统的定义和特 点，阐述了嵌入式操作系统及嵌入式Ｌｉｎｕｘ的优点，分析当前数据采集系统存在 的闯题、研究现状，贪缀本文所作的工作。 第二章基于嵌入式Ｌｉｎｕ）（的数据采集系统的整体方案。该装置主要由信号输入 电路、模数转换电路、逻辑控制器件ＦＰＧＡ、数据处理运算核心ＡＲＭ芯片、通信电 路等部分构成，本章给出了系统框图。 第三章构建嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统。本章研究了构建嵌入式Ｌｉ歉珏ｘ系统的关键技 术，主要介绍嵌入式Ｌｉｎｕｘ内核软件平台的构建及内核裁剪原理和具体过程。 第四章嵌入式Ｌｉｎｕｘ内核驱动程序的设计。主要介绍Ｌｉｎｕｘ下字符设备驱动 程穿的实现方法及本系统的字符设备驱动的具体实现。

　　 第五章嵌入式Ｌｉｎｕｘ与网络驱动的实现。首先分析Ｌｉｎｕｘ网络协议栈（ＴＣＰ／ＩＰ） 整体结构及Ｌｉｎｕｘ网络设备驱动程序，然后本针对系统硬件编写网络驱动程序， 并测试验证霹络驱动的可靠性。 工纛赣圭学位论文 第２章嵌入式数据采集系统的整体设计 ２．１信号采样处理技术基础 在动态信号中蕴含着设备的状态变化和故障特征的丰富信息，信号处理是提 取故障特征信号的主要手段，丽故障特征信息则是进一步诊断设备故障原因并采 取防治对策的依据【２３】。 工程领域中的各种物理信号随着融阗的变化过程表现力多种形式，如简谐的、 周期的、瞬态、随机的等等，这些被检测到的信号由于系统传递路径的影响，环 境噪声的影响和各种机械原件的联合作用，构成信号的成分就很复杂。因此，必 须对检测到的信号进行加工处理，以便更全面、更深刻地揭示出动态信号中所包 含的各种信息。 动态信号的处瑾方法很多，如时闻域处理、频域处理、幅僮域处理等【２４艺朝。 经过信号处理，可以实现时域和频域的相互转换，从而揭示出信号中某些实质性 ２．１．１信号分析系统的组成和数字处理方法晕期的信号分析主要通过模拟式*敏*感*词*器进行。随着数字计算机的迅速发展， 现代信号分析都采用数字分析方法。

　　所采用的分析系统，一种是以专用数字信号 处理器为核心的专用数字式信号*敏*感*词*器；另一种是采用通用计算机，以软件方 式进行信号分析。两种分析方式虽然在形式上有所差别，但信号分析的基本手段 和方法是一致的。 信号分析系统的组成如图２。ｌ所示。系统备部分的功能是： 图２．１信号分析系统的组成１传感器 传感器是将待分析的物理量（一般是电量、温度、压力、流量以及振动位移、 速度、加速度等）转化为电信号（如电压、电流或其它参数）。 ２预处理单元 ～般信号在在被采样之前须经预处理，勉放大、滤波等。信号采样之前的低 通滤波常称为抗混叠滤波。按照采样定理，采样频率必须大于信号最高频率的两倍， 否则将引起频率混叠现象。因此，采用低通滤波器滤去不需要的高频成分，将信 基于“ｎｕｘ的嵌入式数摇采集系统软｛睾设计与实瑷 号频带限制在一定范基之蠹，以防止产生混叠现象。 ３模数转换（Ａ国） 信号可分为模拟信号和数字信号两类。模拟信号是随时间连续变化的，一般 传感器输出的电信号器器位模拟信号。数字信号是由一系列离散的数字组成。当用 计算机做信号处理时，信号必须是数字化的，因此需要将检测到的模拟信号转变 为数字信号供计算祝处理。

　　这一过程是通过模数转换器（Ａ国）来实现的。 ４信号分析单元 这是信号分析系统中的核心环节，也是本文重点研究的环节。其可以通过专 用的数字信号处理器（ＤＳＰ）来实现，也可以通过通用处理器（ＣｐＵ）实现。其分 析内容十分广泛，本文将在后续章节作深入探讨。主要包括对信号的时域、幅值 域和频率域的特性分析。也包括对信号所依据的各种形式豹系统特性分析。 ５数模转换（Ｄ／Ａ） ｐ，Ａ转换是将计算机分析处理结果以模拟量形式输出，供波形显示或其它用 途。但现代在线监测系统已不用此方法，而是直接在监视器上显示处理结果。 ２。羔．２信号分析的主要内容 从信号分析的基础方法和功能上来看，可以将信号分析的主要内容概括如下： ｌ时域分析 以时间为变量的各种函数和图形，如瞬态记录、时域平均、自相关函数、互 相关函数。 ２幅值域分析 概率密度及概率分布函数、均值计算、方差和峭度计算等。 ３频域分析 通过傅立叶等变换以频域的形式来描述信号。如傅立叶正、逆变换自功率谱 翻互功率谱，细化ＦＦＴ技术，窗邈数加权，三维坐标图，倍频分板等。 ２．１．３实时分析 所谓实时分析就是指分析信号的时间与信号出现的时闻几乎是同时的。通常 的含意是指信号分析的速度能赶上信号输入的速度，使信号在分析处理过程中不 产生数据积压，也不使数据丢失。

　　因为计算机的分析计算工作是在采样闻隔中进 行的，如果计算工作量太大或者采样间隔＆太短，计算机处理不完应做的工作， 将造成数据丢失。因此，在计算机ＣＰＵ处理速度一定的情况下，就限制了采样频 率。按照采样定理（ｚ＝（２．５６～４）五雏）‘２稍，也就决定了实时分析信号豹最高分析 频率范围。对于一个分析系统来说，能够进行实时分析的最高频率与系统的处理 速度、采样点多少和采样频率有关。如实时分折系统在Ｔ时间蠹能够进行Ｎ点数 据分析，采样频率为．ｆ，则可得到最高分析频率为： （２．１），一２．５６ｒ 工程颧亡学位论文２．１．４数字信号处理技术的特点 由于电子计算技术迅速发展，信号处理技术向数字化方向发展。数字信号处 理技术具有以下一系列优点： ｌ功能丰富 以微处理器为核心的*敏*感*词*和时 间。

　　比如本系统，系统操作都可以在浏览器中完成，极大地节约了客户端软硬件 的成本，丽且操作更简单直观。 ３高精度 模拟电路所能达到的精度是有限的，要将精度提嵩一个数量级往往不太容易。 数字信号系统得精度取决于字长和设计方案，它容易满足对高精度的要求。采用 微处理器，在频率域可以大幅度地提高分辨能力，如低频可到ｌＨｚ以下，若有细 化（Ｚｏｏｍ）功能，则低频可到０．１Ｈｚ。高频段可到达ｌＯＯｋＨｚ。 ４高可靠性 数字电路易于*敏*感*词*集成化制造。一片Ａ脒３２位或者ＣＯ己ＤＦｌ袋嚣３２位处理 器只需要进行很少的扩展就可以构成完整的单元系统。这样的系统由于硬件和扩 展模块少，大大加强了系统得可靠性。 数字信号分析运算速度自从出现了快速傅立叶（ＦＦＴ）变换之后，有了数百倍的 提高。各种快速数字信号算法的出现加上硬件技术的飞速发展，完全可以做到实时处 理各种工业现场信号，从丽实现了实时分析，使得数字信号处理速度进入了一个崭新 的阶段。 ２．２嵌入式数据采集系统的总体结构设计 基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式数据采集系统采用板卡式设计，主要由９个插件和一个 母板组成。各插件全部采用３Ｕ背插式结构，备模件采用双插座连接方式，各模件 之间通过系统内部母板相联系，提高了整个装置的可靠性。

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　　其中一个插件为信号 采集、处理板；另外的８个插件为信号调理通道板（一块板上三路调理电路，总 共２霹路，可以根据传感器的信号路数，增减信号调理通道板）。系统的结构紧凑， 整面板设计，外形美观大方。其布局如图２．２所示。 基子Ｌｉｎｕｘ的嵌入式数据采集系统软侔设诗与实璃 图２．２装置连接布局图 嵌入式数据采集单元系统由信号调理系统和信号采集、处理系统两部分构成。 信号调理系统由电荷放大或电压放大或电流放大电路（视健感器类型定）、程控放 大、程控低通滤波、缓冲放大等四级电路组成，其中由单片机控制上位机要求的 程控放大、程控低通滤波等参数。信号采集、处理系统拟采用ＡＲＭＦＰＧＡ结构 来实现，此种结构的好处是：硬件开发平台难度较小，系统软件升级容易实现。 矗Ｄｃｌ蠡重镑系统｜ ｜奄源系统｜ 控制参数通信 图２。３嵌入式数据采集装置的总体*敏*感*词* 此种嵌入式数据采集装置的总体*敏*感*词*如图２．３所示，图中各个标记说明如 ＤＢ代表数据总线（ＤａｔａＢｕｓ），ＡＢ代表地址总线（ＡｄｄｒｅｓｓＢｕｓ），ＣＢ代表控荡ｌ总线（Ｃｏｎｔｒｏｌ８ｕｓ）。 信号调理电路：其功能是将传感器送来的小信号进行放大、低通滤波（有必 要时需要进行模拟滤波），方便蜃续的ＡＤＣ进行模数转换； ＡＤＣ：模数变换，用于实现基带信号的数字化； ＦＰＧＡ：在该系统中，主要功能是实现整个系统的控制和数据的预处理； ＡＲＭ：与ＰＣ机之间进行数据通信； ＳＤＲＡＭ：完成系统数据的缓冲存储，运行Ｌｉｎｕｘ内核、文件系统及ＡＲＭ的 应用程序； 丁程硕十学位论文 ＦＬＡＳＨ：一种存储器，该系统用来存放引导ＡＲＭ启动的程序，存放压缩的Ｌｉｎｕｘ 内核、文件系统及应用程序。

　　 嵌入式数据采集系统的硬件平台实物图如图２．４所示： 图２．４嵌入式数据采集系统硬件平台 ２．２．１嵌入式数据采集系统信号流程设计 １信号调理通道板信号流程 取自现场设备的各种传感器信号通过低噪音电缆送入信号调理通道板，每个 信号调理通道板上收录

三个信号调理通道。根据不同的传感器类型配备不同的信 号调理通道板，各种信号经过信号调理后都变换为同一规格的电压信号。信号处 理流程如下：传感器输出的信号经过电压放大或电流放大或电荷放大等（视传感 器类型定）变换为电压信号，该电压信号经程控放大、程控低通滤波，最后再经 过缓冲放大处理，输出电压信号送给信号采集、处理板。 信号调理通道板信号流 程如图２．５所示。 图２．５信号调理通道板信号流程 ２信号采集、处理板 信号采集、处理板的输入信号是信号调理通道板的输出信号，该板的信号流 程如图２．６所示。ＦＰＧＡ控制２４路采样通道的切换，并且将数据读入片上ＲＡＭ。 然后采集控制主处理器ＣＰＵ将采样信号从ＦＰＧＡ片上ＲＡＭ中读出，以ＴＣＰ／ＩＰ协 基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式数据采集系统软件设计与实现 议格式打包，并发送出去。 第１通道信号 ＦＰＧＡ 第２通道信号 ２４ 分析结采输超ＡＲＭ ＡＤＣ 信号数据一 方法第２４通道信号 处理 圈２．６信号采集、处理板信号流程 ２．２．２嵌入式数据采集系统的主要技术指标 本系统是一套基于Ｌｉｎ毽ｘ的嵌入式操作系统数据采集和监控设备：采用３２位 ＡＴＭＥＬ离性能ＡＲＭ９处理器作为采集前端的控制核心，该处理器适应环境熊力 强，可靠性高。

　　２４通道信号输入（包括模拟、计数器信号、开关量等信号）的同 步、高速、高精度采集，ＴＣｐ，ＩＰ通信方式。是基于“ｎｕＸ的嵌入式系统软件。 系统工作环境要求如下： （１）工作电源：ＡＣ２２０Ｖ（１０％），５０Ｈｚ（虫１Ｈｚ）。工作环境温度：。５～＋５０ （２）相对湿度：５％～９５％；（３）大气压力：８６ｋＰａ～１０６ｋＰａ。 基于Ｌｉｎｕｘ的嵌入式操作系统数据采集和监控设备具有如下技术指标： （１）采样频率、采样长度和采样信号的路数可以灵活设置。采样频率范围： ｌＯＯＨｚ～２０ｌ（Ｈｚ；采样长度为了分析方便一般取２“，照前稳范豳：９～１４；采样信 号的路数：１～２４路可以任意设置； （２）实现对各种类型的传感器输出信号的调理。信号经过调理后输出为电压 信号，输瞧范围：。５Ｖ～＋５Ｖ； （３）可以设置连续采集和不连续采集两种方式； （４）具有以太网接入功能，以太网通信带宽可达１０Ｍ／１００Ｍ； （５）自检功能：检测信息通过ＲＳ２３２瑟输密； （６）系统具备在线升级功能； （７）温度范围（一２０一十７０）、抗震、电磁兼容等指标符合工业环境下的 相关标准； （８）电源输入：２２０Ｖ，有防电压浪涌、电源反接、电源短路等保护措施； （９）系统软件的可移植性强； （１０）系统看门狗防死机。

　　 工程磺学位论文 ２．３本章小结 本章从信号采样的原理入手，弓｜出了信号分辑系统的一般组成和流行的实现 方法。接着详细讨论了嵌入式数据采集系统的设计方案。此系统是一套基于Ｌｉｎｕｘ 的嵌入式操作系统数据采集和监控设备，采用３２位ＡＴＭＥＬ离性能处理器作为采 集前端的控制核心。采样系统具有稳定、高速、高精度等特点。 基予Ｌｉｎｕｘ酶嵌入式数据袋集系统软｛睾设计与实现 第３章构建嵌入式Ｌｉｎｕｘ软件平台 嵌入式操作系统作为整个嵌入式系统的核心，是实现系统功能的关键。嵌入 式乞ｉ珏ｕｘ系统从软件的角度看通常可以分梵４个层次‘２９】：（１）弓｜导加载程序；（２） 内核；（３）文件系统；（４）用户应用程序。 ３．１引导加载程序 ３．１．１引导加载程序 嵌入式系统的引导代码是嵌入式系统开发的难点之一，同时是系统运行的一 个基本前提条件。嵌入式系统的启动代码与处理器体系结构紧密相关，通常Ｃ语 言和汇编语言联合使用。 当一个微处理器第一次窟动的时候，它开始在预先设置的地址上执行指令。 通常在那里有一些只读内存，包括初始化或引导代码。在ＰＣ上，这就是ＢＩＯＳ。 Ｂ１０Ｓ首先执行一些低水平的ｅＰＵ初始化其他硬件的配置，接着辨认哪个磁盘里 有操作系统，把操作系统复制到ＲＡＭ并且转向它。

　　在ＰＣ上运行的Ｌｉｎｕｘ就是依 靠ＰＣ的籽ＩＯＳ来提供相关配置和加载ＯＳ功能。 在一个嵌入式系统里通常没有ＢＩＯＳ，这就需要开发者提供同等的启动代码。 而嵌入式系统并不需要ＰＣＢＩＯＳ引导程序那样的灵活性，因为它通常只需处理一 个硬件的配置，因此，痘动代码只是一个指令清单，将固定的数字塞到硬件寄存 器中去。这个代码更简单也更枯燥，然而却非常关键，因为这些数值要与硬件相 符而且要按照特定的顺序进孳亍。所以在大多数情况下，一个最小的通电自检模块 可以检查内存的正常运行、让ＬＥＤ闪烁，并且驱动其他的硬件以使主ＬｉｎｕｘＯＳ 启动和运行。 嵌入式系统中启动代码通常放在Ｆｌａｓｈ或ＥＰＲＯＭ芯片上。具体如何实现，要 根据目标硬件和工具来定。一种常用的方法是把Ｆ１ａｓｈ或ＥＰＲＯＭ芯片插入ＥＰＲＯＭ 或Ｆｌａｓ魏烧制器，把启动代码烧入芯片，然后将芯片插入墨标板插座，这种方法要 求目标板上配有插座。另一种方法是通过～个ＪＴＡＧ界面，～些芯片有ＪＴＡＧ界面 可以用来对芯片进行编程，这样芯片就可以被焊在主板上。 目前可供选择的引导程序有很多，韩国的ＶＩＶＩｆ３稍、开源项目Ｕ．Ｂｏｏｔｆ３１ｌ是其 中的佼佼者。

　　 ３．１．２Ｕ．Ｂｏｏｔ及其移植 ３．１．２。１ Ｕ一８００ｔ 工程联学醢论文 Ｕ—Ｂｏｏｔ，全称Ｕｍｖｅｒｓａｌ转ｏｏｔＬｏ砖ｅｒ，是遵循ＧＰＬ条款的开放源码项目。它从 ＦＡＤＳＲＯＭ、８ｘｘＲＯＭ、ＰＰＣ８００Ｔ逐步发展演化而来，其源码目录、编译形式与 Ｌｉｎｕｘ内核很相似。事实上，不少Ｕ．Ｂｏｏｔ源码就是相应的Ｌｉｎｕｘ内核源程序的简 化，尤其是一些设备的驱动程序，这从Ｕ．Ｂｏｏｌ源码的注释中能体现这一点。假是 Ｕ．Ｂｏｏｔ不仅仅支持嵌入式Ｌｉｎｕｘ系统的引导，当前，它还支持ＮｅｔＢＳＤ、ＶｘＷｂｒｋｓ、 ＱＮＸ、ＲＴＥＭＳ、Ａ肼ＯＳ、迎致ｘＯＳ嵌入式操作系统。英西前要支持的黧标操作系 统是ＯｐｅｎＢＳＤ、ＮｅｔＢＳＤ、ＦｒｅｅＢＳＤ、Ｌｉｎｕｘ、ＳＶＲ４、Ｅｓｉｘ、Ｓｏｌａｒｉｓ、Ｉ“ｘ、ＳＣ０、 ＮＣＲ、ＶｘＷｏｒｋｓ、ＬｙｎｘＯＳ、ｐＳＯＳ、ＱＮＸ、ＲＴＥＭＳ、ＡＲＴＯＳ。这是Ｕ．Ｂｏｏｔ中Ｕｎｉｖｅｆｓａｌ 的一层含义，另外一层含义则是Ｕ．Ｂｏｏｔ除了支持ＰｏｗｅｒＰＣ系列的处理器外，还能 支持ＭＩＰＳ、ｘ８６、ＡＲＭ、Ｎ１０Ｓ、ＸＳｃａｌｅ等诸多常用系列的处理器。这两个特点正 是Ｕ—Ｂｏｏ圭项隧的开发匿标，馨支持尽可能多的嵌入式处理器和嵌入式操彳乍系统。

　　 Ｕ．Ｂｏｏｔ主要目录结构ｂｏａ斑目标扳相关文件，主要收录

ＳＤ黜Ｍ、ＦＬＡＳＨ驱动 ｃｏｍｍｏｎ独立于处理器体系结构的通用代码，如内存大小探测与故障检测 ｃｐｕ与处理器相关的文件。如ｍｐｃ８）（）（予目录下含串口、网口、ＬＣＤ驱动 及中断初始化等文件 ｅｘａｍｐｌｅｓ可在Ｕ．Ｂｏｏｔ下运行的示例程序；如ｈｅｌｌｏｗｏｒｌｄ．ｃ，ｔｉｍｅｒ．ｃｉｎｃｌ硼ｅ Ｕ．Ｂｏ桃头文件；尤其ｃｏｎ蠡ｇｓ子匿录下与基标板相关的配置头文件是 移植过程中经常要修改的文件 ｌｉｂ－ｘＸＸ处理器体系相关的文件，如ｌｉｂ＿ｐｐｃ，ｌｉｂ－燃目录分别收录

与 ＰｏｗｅｒＰＣ、Ａ戳涯体系结构相关的文件 ｎｅｔ与网络功能相关的文件目录，如ｂｏｏｔｐ，ｎｆｓ，ｔ邱 ｐｏｓｌ上电鲁检文件目录。淹有待于进一步完善 ｔｏｏｌｓ用于创建Ｕ．Ｂｏｏｔ、Ｓ—ＲＥＣＯＲＤ和８镜像文件的工具２Ｕ．Ｂｏｏｔ支持的主要功能 （１）系统引导，支持ＮＦＳ挂载、ＲＡＭＤＩＳＫ（压缩或非压缩）形式的根文件系 （２）支持ＮＦＳ挂载、从ＦＬＡＳＨ中引导压缩或非压缩系统内核；（３）基本辅助功熊强大的操作系统接口功戆；可灵活设置、传递多个关键参数 给操作系统，适合系统在不同开发阶段的调试要求与产品发布，尤对Ｌｉｎｕｘ支持最为 强劲； （４）支持目标板环境参数多种存储方式，如ＦＬＡＳＨ、ＮＶＲＡＭ、！ＰＲＯＭ： （５）ＣＲＣ３２校验，可校验ＦＬＡＳＨ中内核、ＲＡＭＤＩＳＫ镜像文件是否完好； （６）设备驱动串髓、ＳＤ黜醚、Ｆ乳ＡＳＨ、以太两、己ＣＤ、ＮＶＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、 墓予Ｌｉｎｕｘ静嵌入式数据采集系统软释设诗与实现 键盘、ＵＳｌ３Ｉ、ＰＣＭＣＩＡ、ＰＣＩ、ＲＴｅ等驱动支持； （７）上电自检功能ＳＤＲＡＭ、ＦＬＡＳＨ大小自动检测；ＳＤＲＡＭ故障检测；ＣＰＵ 型号； ３。

　　｛。２。２Ｕ一８００ｔ移植方法及过程 ｕ—Ｂ００ｔ源码相当复杂，覆盖各种常用的目标板配置。Ｕ．Ｂｏｏｔ移植一般都是针对 嵌入式冒标板的硬件资源，主要是ＣｐＵ、ＦＬＡＳ冀和ＳＤＲＡＭ等情况，以尽可熊～致的 原则，在Ｕ．Ｂｏｏｔ源码中找出一个与目标板为同一个或同一系列处理器的目标板模板， 即采用基本符合或者接近懿标板的配置目录，移植相关的源程序。本文采用Ｕ．Ｂｏｏｔｌ．１。 ２版本，该版本支持基于ＡＴ９ｌＲＭ９２００的处理器配置，并提供一个目标板模板，即 Ｕ．Ｂｏｏｔ源码的／ｂｏａｒｄ／ａｔ９１蝴９２００ｄｋ目录。与目标板模板相比，本系统中有部分硬件 器件不同如表３。ｌ新示，因此需要针对硬件傲相应的修改。 表３．１本系统与目标板模板用到的不同硬件资源 基于本系统的硬件，先在Ｕ．Ｂｏｏｔ源代码的／ｂｏｒ彭ａｔ９ｌ懿睨００霉录中修改或添加如 下源码文件： （１）重写ＦＬＡＳ嚣的设备控制程序爨ａｓ魏．ｃ。Ｕ国。跌读、写和删除Ｆｌ鑫建设备的源代 码文件，由于在不同的目标板中ＦＬＡＳＨ存储器种类各不相同，参照Ａｍ２９ＬＶ３２０Ｄ的 ｄａｔａｓｈｅｅｔ重写ＦＬＡＳＨ的设备控制程序ｊｆｌａｓｈ。ｃ，该程序完成的功能包括ＦＬＡＳＨ初始化， 打印ＬＡＳＨ信息、ＦＬＡＳＨ擦除和ＦＬＡＳＨ写入等操作。

　　 （２）重写ＤＡＴＡＦＬＡＳＨ的设备控制程序ａｔ４５。ｃ。 （３）添加ｍｅｍｓｅｔｌｌｐ。ｓ该汇编源码文件初始纯时钟、ＳＭＣ控翎器和ＳＤＲＡＭ控制器． （４）添加网卡芯片ＣＳ８９００Ａ的设备控制程序ｃｓ８９００ａ．ｃ和ｃｓ８９００ａ。ｈ，程序 ｅｓ８９００ａ．ｃ完成的功能是配置聚９ｌ蕊９２００的ＭＤｌ接口以实现对雅｛Ｙ进行控制。 （５）修改Ｍａｌ（ｅｆｉｌｅ文件，对上述修改或添加的源代码文件编译后，在ＭａｋｅｆｉＩｅ里 面主要作如下修改： ＯＢＪＳ：＝ａｔ９ｌｍ９２００ｄｋ．ｏａｔ４５．ｏｃｓ８９００ａ．ｏｆｌａｓｈ．ｏ ＳＯＢＪＳ：＝ｍｅｍｓｅｔ ｕｐ．ｏ （６）Ｕ．８００｛。Ｌｄｓ，设黉Ｕ．Ｂｏｏｔ中各个西标文件盼连接地址，其缝基本不终修改。 （７）ｃｏｎｆｉｇ．Ｍｋ，根据目标板的～级ｂｏｏｔ来修改，修改后ＴＥＸＴＢＡＳＥ＝Ｏｘ２ｌｆｌｏｏｏｏ。 其次，修改嚣录泌ｅｌ砸ｅｅ越ｇｓ的头文件ａ１９ｌ滩９２ｄｋ．Ｈ，根据目标板的资源配置， 修改内容包括ＣＰＵ、系统时钟、ＲＡＭ、Ｆｌａｓｈ等配置信息以及内存映射相关参数。该头 文件还定义了Ｕ．Ｂｏｏｔ的一些环境变量和内核启动参数。可在Ｕ．Ｂｏｏｔ启动后通过ｓｅｔｅｎｖ 和ｓ鲥ｅｅｎｖ命令修改。

　　Ｕ．Ｂｏｏｔ２１．１．２版本对砒９ｌ糯９２００处理器提供良好的支持，因此对于目录／ｃｐ彬ａｔ９ｌｍ９２００中的源码基本不做修改。 最后，在Ｕ２Ｂｏｏｔ２１．１．２的Ｍａｋｅｆｉｌｅ中加入如下代码： 羽ｌ式珏９２００噬－ｃｏ熊ｇ：鼬ｎ鑫ｇ画嫩ｅｏｎ堍￥（＠ｊｏｎ蠡ｇ＝），黜ａｔ９１蕊９２０Ｑ ／ａｔ９１ｒｍ９２００ｄｋ 其中， “ａ潮＂是ＣＰＵ的种类，拳９ｌ强９２００是Ａ姒ＣＰＵ对应的代码量录， ａｔ９１蝴９２００ｄｋ是目标板对应的目录。 在主机上运行ｒｅｄｈａｔ９．ＯＬｉｎｕＸ操作系统，编译移植后的Ｕ．Ｂｏｏｔ源代码，生成的 Ｕ—Ｂｏｏｔ岛ｉｎ是二进制ｂｉｎ文件，纯粹的Ｕ．Ｂｏｏｔ二进制执行代码，不保存ＥＬＦ格式和调试 信息。主机通过ＪＴＡＧ口将Ｕ．Ｂｏｏｔ．ｂｉｎ下载到目标板的ＦＬＡＳＨ，目标板复位后运行 Ｕ．Ｂ坟。如果运行正常，就会从终端返回，如图３。ｌ所示。 豳３．１ ｕ咱ｏｏｔ引导扁动信息 此时在Ｕ．Ｂｏｏｔ命令模式下可做进一步测试，设置系统启动的环境变量，并在主机 启动邗醒服务器，用交叉网线连接主机和目标板，将准备好的ＬｉｎｕＸ内核映像文件 ｋｅｍｅｌ和文件系统映像文件ｒ锄ｄｉｓｋ２一ｍｋ７分别下载到ＳＤＲＡＭ中正确的地址空间。

　　如 果一切运行正常，就可以在冒标板上开始删毛ｉ蘸珏ｘ系统的调试。 ３。２创建文件系统 ３．２．１文件系统简介 许多嵌入式系统没有磁盘或者文件系统，Ｌｉｎｕｘ不需要它们也能运行。在这种 情况下，应用程序任务可以和内核一起编写，并且在引导时作为一个映像加载。 对于简单的系统来说，这足够了，但是缺乏灵活性。实际上，许多商业性嵌入式 操作系统，提供文件系统作为选项。Ｌｉｎｕｘ提供ＭＳ．ＤＯＳ．Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ以及其他功 能更强大的文件系统。 文件系统可以被放在传统的磁盘驱动器、ＦｌａｓｈＭｅｍｏｒｙ或其他这类的介质上， 如果用于暂时保存文件，一个小ＲＡＭ盘就足够了。ＦｌａｓｈＭｅｍｏｇ通常是这样保 基予Ｌｉｎｕｘ的嵌入式数据袋集系统软佟设诗与实琨 存文件系统的，ＦｌａｓｈＭｅｍｏｒｙ被分割成块，其中有～块是当ＣＰＵ盛动运行时的引 导块，里面存放Ｌｉｎｕｘ引导代码，剩余的Ｆｌａｓｈ可以用来存放文件系统。Ｌｉｎｕｘ内 核有两种加载方式：一是把内核的可执行映像存储到Ｆｌａｓｈ的一个独立部分，系统 扁动时，从Ｆｌａｓｈ的某个地址开始逐旬执行；另一种方式是把内核的压缩文件敖在 Ｆ１ａｓｈ上，系统启动时通过引导代码把内核压缩文件从Ｆｌａｓｈ复制到ＲＡＭ里，解 篷执行。

　　因先ＲＡＭ懿存取速度快予Ｆｌａｓｈ，所以惹一种方式旋运行速度更快一些， 标准Ｌｉｎｕｘ就是采用这种方式【３孙。 创建文件系统主要是基于两个方面的原因１３３】：首先，现有Ｌｉｎｕｘ文件系统全 集实在太大，不可能把上酉兆的文件系统下载到嵌入式系统上；其次，要改写现 有Ｌｉｎｕｘ文件系统中的配置文件以满足应用程序的要求。～个根文件系统必须包 含对于支持一个完整的Ｌｉ懿馘系统所必须的所有内容，如Ｌｉ娃较ｘ内核、驱动程序、 相关的设备以及相关的配置文件等等。 最小嵌入式Ｌｉ瓣溅根文件系统必须收录

以下几部分： （１）基本的文件系统结构： （２）最小的目录集：／ｄｅｖ，／ｐｒｏｃ，／ｂｉｎ，／ｅｔｃ，／ｌｉｂ，／ｕｓｒ，触ｎｐ； （３）基本的命令集：ｓｈ，ｌｓ，ｃｐ，ｅｔｃ； （４）最小的配鼹文件集：ｉ舭ａｂ，ｆＳｔａｂ，ｅｔｃ； （６）相关的动态链接库。３．２．２在Ｆｌａｓｈ上实现根文件系统 １建立相关的目录 注意这些冒录静名字要与己ｉ蘸馘文件系统原来的相同。因为Ｌｉ致ｕｘ的鬣置文 件中涉及到的目录，这些目录名是固定的，如果更改了，系统可能找不到自己需 要的东西丽不能正确执行。这些目录包括【３４】／约ｏｔ， ／ｂｉｌｌ，／ｓｂｉｎ，愆ｅｖ，／或ｃ，ｍｂ， ／ｍｎｔ，／ｐｒｏｃ，／ｍｐ，／ｕｓｒ。

　　 ２将需要的文件拷贝到相关的目录下 文件系统各两录的内容如下瑟碡ｌ： （１）／ｒｏｏｔ 系统窟动文件，内核在其中。该謦录需要雹含ｂｏｏ｛。ｂ，Ｓｙｓｔｅ撒．ｍ神和ｂｚｌ掰ａｇｅａ。 ｂｏｏｔ．ｂ：合并Ｓｙｓｔｅｍ．ｍａｐ和ｂｚＩｍａｇｅ的文件 Ｓｙｓｔｅｍ。ｍａｐ：与内核映象有关的函数定位信息 ｂｚｌｍａｇｅ：重要的内核映像 （２）／ｂｉｎ 曩录下收录

了常用的用户命令，主要寄：ｅａ专，ｅｈｍｏｄ，ｂ鑫ｓｌｌ，ｄ臻ｅ，盘，ｌｏ西珏，