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1、理工大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告2012—2013學(xué)年第一學(xué)期課程名稱：嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于ARM9和Linux的嵌入式打印終端系統(tǒng)學(xué)生：學(xué)號(hào)：專業(yè)班級(jí)：指導(dǎo)教師：2012年12月23日18目錄1嵌入式打印終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理……………………………………………22嵌入式打印終端系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)……………………………………………32.1硬件開發(fā)平臺(tái)S3C2410結(jié)構(gòu)…………………………………………32.2嵌入式開發(fā)板…………………………………………………………32.3打印機(jī)與開發(fā)板接口電路的設(shè)計(jì)………………………………………33
2、嵌入式打印終端系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)……………………………………………53.1軟件選型…………………………………………………………………53.2打印機(jī)驅(qū)動(dòng)的編寫……………………………………………………53.3掃描儀串口的設(shè)置……………………………………………………73.4主應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)……………………………………………………11參考文獻(xiàn)………………………………………………………………………12附錄……………………………………………………………………………1218基于ARM9和Linux的嵌入式打印終端系統(tǒng)引言隨著開放源代碼運(yùn)動(dòng)的飛速發(fā)展,Linux
3、操作系統(tǒng)越來越受到人們的重視。其良好的可裁減性與可移植性,卓越的效率和穩(wěn)定性,以及支持多種處理器體系架構(gòu)的特點(diǎn),使得Linux越來越廣泛的應(yīng)用于嵌入式領(lǐng)域。同時(shí),ARM9處理器高主頻的處理速度、大容量的閃存芯片和MMU控制單元的支持,使得運(yùn)行嵌入式Linux變得穩(wěn)定而高效。本文設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的打印終端系統(tǒng),正是基于這兩個(gè)軟硬件平臺(tái)搭建起來的。1嵌入式打印終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理圖1嵌入式移動(dòng)打印終端架構(gòu)嵌入式打印終端原理連接圖如圖1所示。主要由開發(fā)板、主機(jī)、打印機(jī)和掃描儀四部分組成。主機(jī)是一臺(tái)PC機(jī)。開發(fā)板采用的是三星公司S3C2410開發(fā)板，ARM9
4、的核，跑的是2.4核版本的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。掃描儀為超市等用的手持掃描儀。再加一臺(tái)微型打印機(jī)接在開發(fā)板的GPIO口上。18工作流程為：開發(fā)板將掃描儀的數(shù)據(jù)從串口讀出，然后通過網(wǎng)口將數(shù)據(jù)發(fā)送給主機(jī)進(jìn)行檢索處理。開發(fā)板等待直至接收到主機(jī)處理完畢的數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)發(fā)給打印機(jī)，將信息打印出來。2嵌入式打印終端系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)2.1硬件開發(fā)平臺(tái)S3C2410結(jié)構(gòu)三星公司的S3C2410開發(fā)板用的是32位RISC架構(gòu)基于ARM920T核，其增強(qiáng)的MMU單元、AMBA總線，可以支持WinCE、Linux等實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。片上資源豐富接口眾多，包含LCD控制器、
5、USBHost、CS9800A網(wǎng)絡(luò)芯片、SD卡、3個(gè)UART通用異步串行口等設(shè)備接口。2.2嵌入式開發(fā)板嵌入式開發(fā)板是本系統(tǒng)的核心部件，它擔(dān)負(fù)著整個(gè)系統(tǒng)中心樞紐的重?fù)?dān)，同時(shí)，它的選型也直接影響到上層操作系統(tǒng)和其它部件的選型。所以，在選擇這個(gè)部件時(shí)，要站在整個(gè)系統(tǒng)的高度來進(jìn)行。選擇嵌入式開發(fā)板要考慮的因素非常多，但必須首先考慮下面幾個(gè)核心要素：接口類型：在本系統(tǒng)中，嵌入式開發(fā)板連接著掃描儀、遠(yuǎn)程服務(wù)器和微型打印機(jī)。所以，開發(fā)板上必須具備和這些部件連接的接口，如和掃描儀連接時(shí)需要的RS-232C串口，和遠(yuǎn)程服務(wù)器連接時(shí)的網(wǎng)絡(luò)接口，和微型打印機(jī)連接
6、時(shí)的打印接口。所支持的操作系統(tǒng)：嵌入式開發(fā)和單片機(jī)開發(fā)核心的區(qū)別之一就是嵌入式開發(fā)往往基于一個(gè)操作系統(tǒng)之上來進(jìn)行。嵌入式操作系統(tǒng)種類繁多，各具特色，因此，必須要選擇一個(gè)較通用和易用的操作系統(tǒng)平臺(tái)。在本開發(fā)實(shí)例中，我們選擇嵌入式Linux作為后面的平臺(tái)開發(fā)。性價(jià)比：如果作為產(chǎn)品來開發(fā)，必須要考慮產(chǎn)品在價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)要素。嵌入式開發(fā)板可以自己設(shè)計(jì)，也可以直接購買市場(chǎng)上已有的成熟開發(fā)板，當(dāng)然這種開發(fā)板一定是能夠滿足使用的最小系統(tǒng)，即裁減掉任何用不到的多余軟/硬件。如果選擇購買其他公司已有的開發(fā)板，首先要看該開發(fā)板是否穩(wěn)定，其次要看該開發(fā)板是否能夠提供
7、所需的軟件，比如各個(gè)部件的驅(qū)動(dòng)；再次要看開發(fā)板的售后支持。2.3打印機(jī)與開發(fā)板接口電路的設(shè)計(jì)18我們使用的微型打印機(jī)使用的是并行接口。由于開發(fā)板上沒有提供并口，所以必須自己設(shè)計(jì)一個(gè)板卡接口電路，以連接打印機(jī)的并口和我們的嵌入式開發(fā)板。查看S3C2410的電路原理圖，由于此系統(tǒng)不需要用到LCD屏，可以將板子上用于LCD連接的GPIO口進(jìn)行改造，根據(jù)ARM9core的LCD電路引腳和板上的LCD插槽定義，如圖2，找到了14根空閑的GPIO口：gpio_c8~gpio_d15,gpi0_d0~gpio_d4。用這14根通用輸入輸出口連接微型打印機(jī)的
8、并口。圖2核心core的LCD引腳和板上LCD引腳原理圖同時(shí)查看打印機(jī)的電路手冊(cè)和管腳定義，選用其STB選通線、ACK回答脈沖線、BUSY線、DATA0-DATA7
