電子發(fā)燒友網(wǎng)訊：電子發(fā)燒友網(wǎng)的讀者在2012年上半年都在關(guān)注哪方面的技術(shù)趨勢，哪些內(nèi)容最受到工程師們的青睞？基于此，電子發(fā)燒友網(wǎng)將陸續(xù)整合推出各熱門技術(shù)點設(shè)計方案精華集錦系列，本篇為《最受工程師喜愛的ARM設(shè)計方案精華集錦》，敬請關(guān)注后續(xù)系列。

　　基于ARM的遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

　　隨著計算機、網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)的發(fā)展，以及多媒體視頻技術(shù)的不斷完善，基于網(wǎng)絡(luò)的第三代遠程網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)取得了長足的發(fā)展。新一代的監(jiān)控系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為依托，以數(shù)字視頻的壓縮、傳輸、存儲和播放為核心。系統(tǒng)采用嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)、高效的視頻壓縮芯片和功能強大的嵌入式處理器，將視頻壓縮和傳輸處理工作全部內(nèi)置到芯片上，前端攝像機送來的視頻信號數(shù)字化后經(jīng)過壓縮、打包等過程變成基本網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的視頻流，通過網(wǎng)絡(luò)的傳輸，視頻流發(fā)送到接收端。視頻接收端可利用軟件進行解碼，在PC上進行顯示和處理。

　　系統(tǒng)硬件平臺

　　本系統(tǒng)是以PXA270為微處理器的ARM開發(fā)平臺組成。PXA270是一個32位處理器，可在312MHz、416MHz、520MHz和624MHz這4種不同的時鐘頻率下運行。用在高性能、低功耗、便攜、手持式的設(shè)備中。它加入了Intel Xscale技術(shù)，具有調(diào)節(jié)動態(tài)電壓和頻率以及完善的電源管理功能，提供了工業(yè)界領(lǐng)先的MIPS/mw性能。外接網(wǎng)卡接口與處理器直接連接，實現(xiàn)以太網(wǎng)通信，可利用TFTP協(xié)議對內(nèi)核和根文件系統(tǒng)的映像進行快速下載。有3個UART分別是標(biāo)準(zhǔn)、藍牙和全功能的UART，可以通過全功能UART與GPRS DTU相連接進行信號傳輸。3個USB接口，可以與USB攝像頭相連接進行圖像采集。USB攝像頭采用的是以O(shè)V511為芯片的網(wǎng)眼V2000攝像頭。

　　GPRS DTU是一款基于GPRS 網(wǎng)絡(luò)的無線數(shù)據(jù)傳輸終端設(shè)備，提供全透明數(shù)據(jù)通道，網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣能使用移動電話的地方就可以使用支持數(shù)據(jù)透明傳輸與協(xié)議轉(zhuǎn)換，支持備用數(shù)據(jù)中心，點對點互連功能，支持永遠在線、空閑下線和空閑掉電3種工作方式，具有短信和電話喚醒功能，支持斷線自動重連功能。

　　系統(tǒng)總體設(shè)計

　　整個監(jiān)控系統(tǒng)主要是由ARM、GPRS DTU、USB攝像頭和PC組成。ARM開發(fā)板以Linux操作系統(tǒng)編寫驅(qū)動，通過指令調(diào)度利用USB攝像頭進行圖像采集，將采集好的圖像通過GPRS DTU進行無線傳輸，PC與因特網(wǎng)相連接，接收到GPRS DTU傳輸過來的圖像，通過VC++編寫上位機，可以看到監(jiān)控點傳輸?shù)膱D像。操作人員可以通過短信或電話對監(jiān)控端進行控制，可以使監(jiān)控端隨時處于工作或關(guān)閉狀態(tài)，這樣一來不僅可以隨意對監(jiān)控端進行控制還可以節(jié)省流量，經(jīng)濟實惠，特別適用于一些對動態(tài)圖像要求不高的環(huán)境，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　系統(tǒng)軟件設(shè)計

　　本系統(tǒng)采用Linux為操作系統(tǒng)，它是一個多用戶、多任務(wù)操作系統(tǒng)；具有良好的開放性，遵循世界標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，特別是遵循開放系統(tǒng)互連（OSI）國際標(biāo)準(zhǔn)。具有完善的內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)。Linux在通信和網(wǎng)絡(luò)功能方面均優(yōu)于其他操作系統(tǒng)。為用戶提供了強大完善的網(wǎng)絡(luò)功能。根據(jù)程序開發(fā)的需要對Linux操作系統(tǒng)進行裁減與編譯，將制作好的Linux操作系統(tǒng)通過JTAG下載到ARM開發(fā)板里，就可以使用arm-linux對ARM開發(fā)板進行控制。

　　圖像的采集是通過ARM-Linux調(diào)度Video4Linux和影像設(shè)備驅(qū)動程序來進行視頻捕獲。Video4Linux是Linux影像系統(tǒng)與嵌人式影像的基礎(chǔ)，是Linux 內(nèi)核里支持影像設(shè)備的一組API，Linux在多媒體上的應(yīng)用是目前非常熱門的研究領(lǐng)域，其中最關(guān)鍵的技術(shù)則是Linux的Video4Linux。在Linux內(nèi)核中對Video4Linux進行配置，如圖2所示。配置好以后通過bootloader下載到ARM-Linux里。USB攝像頭使用的是OV511芯片的網(wǎng)眼V2000攝像頭。在Linux操作系統(tǒng)里配置好OV511芯片的驅(qū)動，如圖3所示。

　　圖2 配置Video for Linux

　　【詳情參閱：基于ARM的遠程無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計】

　　基于Linux系統(tǒng)和ZigBee的智能家居系統(tǒng)方案

　　摘 要：根據(jù)現(xiàn)代家居的發(fā)展需求，提出了一種智能家居系統(tǒng)的整體設(shè)計方案，以ARM11S3C6410為核心處理器，Linux嵌入式系統(tǒng)為家居總中心監(jiān)控系統(tǒng)，使用Linux Qt完成了控制程序及人機界面的編寫，采用GPRS通信技術(shù)完成了系統(tǒng)的遠程通信及監(jiān)控，組建基于ZigBee無線通信技術(shù)的系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，并完成了對家電的基于統(tǒng)一協(xié)議的控制，實現(xiàn)了家居的智能化。

　　0 引 言

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展以及人們對生活要求的不斷提高，實現(xiàn)家庭智能的遠程監(jiān)控已經(jīng)成為必然的趨勢。國家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心提出住宅小區(qū)要實現(xiàn)六項智能化要求，其中包括實行安全防范自動化監(jiān)控管理：對住宅的火災(zāi)、有害氣體的泄漏實行自動報警；防盜報警系統(tǒng)應(yīng)安裝紅外或微波等各種類型報警探測器；系統(tǒng)應(yīng)能與計算機安全綜合管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)；計算機系統(tǒng)能對防盜報警系統(tǒng)進行集中管理和控制。隨著GPRS遠程通信技術(shù)和短距離無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，智能家居的監(jiān)控技術(shù)也逐步成熟。GPRS網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)是通信公司推出的一項數(shù)據(jù)傳輸通信業(yè)務(wù)，在GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)，傳輸距離不受限制，通信費用相對低廉，傳輸速率較快。Zig-Bee短距離無線通信技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。本文解決了家庭智能嵌入式系統(tǒng)、GPRS遠程通信、ZigBee無線通信、家電解碼及編碼、家居控制協(xié)議等相關(guān)技術(shù)難點，分析了其各自基本特點和所要實現(xiàn)的基本功能，并在此基礎(chǔ)上提出了基于Linux嵌入式系統(tǒng)和ZigBee網(wǎng)絡(luò)及GPRS無線通信的智能家居系統(tǒng)的總體解決方案。

　　1 系統(tǒng)整體設(shè)計方案

　　智能家居網(wǎng)絡(luò)指的是在一個家居中建立一個通信網(wǎng)絡(luò)，將各種家電設(shè)備互相連接起來，實現(xiàn)對所有智能家居網(wǎng)絡(luò)上設(shè)備的遠程使用和控制及任何要求的信息交換，如音樂、門窗、電源、電視或數(shù)據(jù)等等。智能家居網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架包括家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、智能家居控制器以及智能家居網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信。其中，智能家居控制器是智能家庭網(wǎng)絡(luò)的一個重要組成部分，起到核心的管理、控制和與外部網(wǎng)絡(luò)通信的作用。它是通過家庭管理平臺與家居生活有關(guān)的各種子系統(tǒng)有機結(jié)合的一個系統(tǒng)，也是連接家庭智能內(nèi)部和外部網(wǎng)絡(luò)的物理接口，完成家庭內(nèi)部同外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)交換功能，同時還負責(zé)家庭設(shè)備的管理和控制。智能家居控制器一方面需要為家庭內(nèi)部布線提供通信接口，采集家庭設(shè)備的信息，并進行處理、自動控制和調(diào)節(jié)；另一方面智能家居控制器作為家庭網(wǎng)關(guān)，也為外部提供網(wǎng)絡(luò)接口，連通家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)，使得用戶可以通過GPRS網(wǎng)絡(luò)等方式訪問家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)監(jiān)視和控制。系統(tǒng)控制方案如圖1所示。

　　圖1 系統(tǒng)整體控制框圖

　　本系統(tǒng)采用三星公司最新推出的ARM11S3C6410控制芯片為核心控制器，完成所有家庭內(nèi)部數(shù)據(jù)的處理，包括數(shù)據(jù)的采集與控制命令的發(fā)出，是整個智能家居控制的核心，采用Linux嵌入式系統(tǒng)為家居總中心監(jiān)控系統(tǒng)，能夠自動運行、處理數(shù)據(jù)，通過串口管理、無線網(wǎng)絡(luò)來控制各控制終端，并且中心控制器通過GPRS模塊實現(xiàn)家庭系統(tǒng)與手機的通信，使用戶可以通過短信方式實現(xiàn)家庭系統(tǒng)的遠程控制，同時，控制器還采用10.3寸觸摸屏為用戶提供命令輸入端，采用Linux Qt完成人機界面的編寫，通過ZigBee無線通信協(xié)議完成家庭內(nèi)部數(shù)據(jù)的傳輸，方便用戶實現(xiàn)本地控制。控制終端為單片機組成的若干小的控制系統(tǒng)控制各家用設(shè)備，并通過控制總線將這些小的控制系統(tǒng)組成網(wǎng)絡(luò)，連接到智能家居控制器，受智能家居控制器控制。

　　【詳情參閱：基于Linux系統(tǒng)和ZigBee的智能家居系統(tǒng)方案】

　　基于ARM微處理器的液晶觸摸屏接口設(shè)計

　　摘要： 作為人機交互的重要手段，液晶觸摸屏使用越來越多，基于微控制器與觸摸屏的接口技術(shù)在工業(yè)控制、智能家電等領(lǐng)域得到應(yīng)用廣泛，開發(fā)微控制器與液晶觸摸屏的接口技術(shù)是智能電子產(chǎn)品設(shè)計的重要工作；介紹了一款液晶觸摸屏系統(tǒng)的總體設(shè)計方案、電路接口和編程方法；該系統(tǒng)由T FT 液晶屏模塊、觸摸屏和ARM 微處理器控制板組成；TFT 液晶模塊內(nèi)置SSD1289 控制器，尺寸3.2 英寸、分辨率240×320 像素；觸摸屏由觸摸傳感部件和觸摸屏控制器ADS 7843 組成；控制板采用ARM7 微處理器LPC2148 為控制核心；測試和工程實踐結(jié)果表明，所設(shè)計的軟、硬件達到了各項要求，并且具有操作方便、穩(wěn)定性好、性價比高等技術(shù)特點，有較好的推廣應(yīng)用價值。

　　0 引言

　　人機交互界面的種類較多，如鍵盤、數(shù)碼管顯示器、液晶顯示器及帶觸摸的液晶屏等。決定人機交互接口方式的主要因素是成本和實際應(yīng)用的需要。近十年來，液晶觸摸屏以功耗低、重量輕、精度高和良好的人機界面等技術(shù)特點， 在電子設(shè)備特別是手持類電子產(chǎn)品中得到了普遍應(yīng)用。帶觸摸的液晶屏，只要能測量出觸摸點的坐標(biāo)位置，即可根據(jù)屏上對應(yīng)坐標(biāo)點的顯示內(nèi)容或圖符獲知觸摸者的意圖， 通過微處理器處理聲音、圖像、文字及觸摸輸入控制等信息，使之成為能進行信息存取、輸入和輸出的集成系統(tǒng)?；谖⒖刂破髋c液晶模塊的硬件接口設(shè)計及軟件編程在智能系統(tǒng)設(shè)計中有著重要的應(yīng)用價值。ARM 微處理器，運算速度快、資源豐富、性價比高，是當(dāng)前較為流行的嵌入式控制器。本文介紹的一款基于ARM7微處理器LPC2148 接口的3.2 寸液晶觸摸屏，具有精度高、彩色顯示逼真、應(yīng)用靈活等特點，可作為中高檔電子產(chǎn)品字符、圖像的顯示及人機對話的窗口。

　　1 總體設(shè)計方案

　　系統(tǒng)的總體設(shè)計方案如圖1 所示。液晶觸摸屏系統(tǒng)由31 2寸TFT 液晶屏模塊、觸摸屏和ARM 微處理器控制板組成。

　　觸摸屏由觸摸傳感部件和觸摸屏控制器ADS7843 組成，觸摸傳感部件安裝在LCD 液晶屏前面，用于檢測用戶觸摸位置，用戶觸摸信息送往ADS7843 控制器，并轉(zhuǎn)換成觸點坐標(biāo)，送給ARM7 控制板，LPC2148 微處理器與液晶及觸摸模塊相連接，根據(jù)接收到的觸摸信息，進行信號運算和處理，輸出蜂鳴器等控制信號，控制液晶屏實現(xiàn)用戶畫面和數(shù)據(jù)的顯示。

　　圖1 液晶觸摸屏系統(tǒng)總體設(shè)計方案

　　2 電路及原理

　　2.1 液晶觸摸屏原理及ADS7843 觸摸控制電路

　　原理如圖2 所示。

　　U1為3.2 英寸TFT液晶模塊，+3.3V 供電；內(nèi)置SSD1289 液晶控制器；液晶屏分辨率為240×320 像素；屏幕顏色26 萬色；屏幕尺寸為57mm×79mm， 有效顯示面積為51mm×65mm.SSD1289 液晶控制器由16 位并行數(shù)據(jù)接口、內(nèi)部控制器和LCD 驅(qū)動器組成。液晶數(shù)據(jù)傳輸方式為16 位并行方式，LPC2148 的16 根I/ O 口線分別接液晶模塊的DB0~DB15.PWM 為亮度驅(qū)動控制輸入，經(jīng)9013 三極管放大后作為液晶背光。

　　觸摸屏部分由觸摸傳感部件和觸摸屏控制器ADS7843（ U2） 組成。

　　【詳情參閱：基于ARM微處理器的液晶觸摸屏接口設(shè)計】

　　ARM7與FPGA在工業(yè)控制中的應(yīng)用

　　工業(yè)控制中往往需要完成多通道故障檢測及多通道命令控制(這種多任務(wù)設(shè)置非常普遍)，單獨的CPU芯片由于其外部控制接口數(shù)量有限而難以直接完成多路檢控任務(wù)，故利用ARM芯片與FPGA相結(jié)合來擴展檢控通道是一個非常好的選擇。這里介紹用Atmel公司ARM7處理器(AT91FR40162)和ALTERA公司的低成本FPGA芯片(cyclone2)結(jié)合使用完成多通道檢控任務(wù)的一種實現(xiàn)方法。

　　各部分功能簡介

　　圖1為此系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接框圖。如圖所示，ARM芯片與FPGA芯片之間通過數(shù)據(jù)總線、地址總線及讀寫控制線相連，而與終端PC則通過串口通信;FPGA與目標(biāo)設(shè)備通過命令控制總線和故障檢測總線相連。

　　圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

　　1 故障檢測和命令控制部分

　　故障檢測：檢測通道的故障(正常)信號以高(低)電平方式指示，其一旦有故障產(chǎn)生就會保持高電平不變直到故障排除。針對這種特征，在ARM控制器端采用定時中斷循環(huán)查詢方式來判斷故障通道的狀態(tài)。定時中斷程序通過對ARM 地址總線在FPGA中進行譯碼而順序鎖定被檢測通道的電平值，然后再經(jīng)數(shù)據(jù)總線傳回ARM進行判斷，最后將判斷結(jié)果送至遠程終端。采用主機查詢方式而不采用故障中斷方式出于兩個原因：一方面是通?？刂菩酒獠恐袛嘣从邢?多數(shù)為4個外部中斷源)，對于多目標(biāo)中斷信號檢測顯然是困難的;另一方面，由于檢測通道或設(shè)備受到短時干擾而產(chǎn)生電平隨機反轉(zhuǎn)，造成故障中斷觸發(fā)，而中斷觸發(fā)后又無法在通道電平恢復(fù)正常時撤銷故障信號，故而形成虛假報警。

　　命令控制：ARM芯片先判斷主控端發(fā)來的控制命令，然后通過地址總線和數(shù)據(jù)總線將命令狀態(tài)發(fā)送至經(jīng)FPGA地址譯碼鎖定的控制通道上。

　　【詳情參閱：ARM7與FPGA在工業(yè)控制中的應(yīng)用】

　　LPC2294的實時時鐘顯示設(shè)計

　　ARM(Advarlced RISC Machine)是設(shè)計這種處理器內(nèi)核的公司的名字，ARM核并非芯片。ARM核與其他部件，如RAM、ROM、片內(nèi)外設(shè)，組合在一起才構(gòu)成現(xiàn)實的芯片。ARM作為一類微處理器的通稱，作為一種低功耗、高性能的32位嵌入式微處理器，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域中。

　　ARM應(yīng)用的開發(fā)工具主要包括集成開發(fā)環(huán)境IDE、評估板和JTAG仿真器等。國內(nèi)使用較多的IDE為ARM公司的SDT、ADS以及英蓓特公司的Embest IDE。仿真器有ARM公司的Muti-ICE和英蓓特公司的Embest系列ARM JTAG仿真器等。

　　可以在PC機上開發(fā)一個嵌入式系統(tǒng)，利用集成開發(fā)環(huán)境編寫并編譯鏈接產(chǎn)生ARM處理器執(zhí)行代碼。然后用仿真器等調(diào)試工具調(diào)試，并下載代碼到硬件上，如圖1所示。

　　在嵌入式系統(tǒng)的編程開發(fā)過程中，技術(shù)難點主要在于系統(tǒng)引導(dǎo)程序的編寫。為此提供一個較完整的小工程，詳細分析在ARM7基礎(chǔ)上開發(fā)嵌入式系統(tǒng)時引導(dǎo)程序的關(guān)鍵代碼，并簡要介紹應(yīng)用程序的主要函數(shù)。

　　LPC2294是基于一個支持實時仿真和跟蹤的16/32位ARM7TDMI-SCPU，帶有256 KB嵌入的高速Flash存儲器。它有極低的功耗、多個32位定時器、RTC模塊、WDT模塊等。

　　本文主要是在以LPC2294為核心的ARM小系統(tǒng)中，在不采用操作系統(tǒng)的情況下，試編寫了一個工程，并下載到該開發(fā)板的外部存儲器(該開發(fā)板的片外存儲器為4 MB片外32位數(shù)據(jù)總線寬度Flash存儲器)，接上VFD顯示模塊后，脫機運行時，顯示實時時鐘成功。

　　該工程利用ADS開發(fā)軟件，在CodeWarrior IDE集成開發(fā)環(huán)境下，編寫編譯并使用AXD和技創(chuàng)公司的techorICE仿真器訶試，并下載程序，VFD模塊采用PT6311驅(qū)動芯片。

　　工程的程序主要分兩部分：系統(tǒng)引導(dǎo)(BOOT)部分和應(yīng)用程序部分。

　　【詳情參閱：LPC2294的實時時鐘顯示設(shè)計】

　　基于ARM9的媒體播放器的設(shè)計方案

　　1 引言

　　計算機多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展使得基于流媒體的多媒體應(yīng)用也被運用在多種領(lǐng)域，特別是網(wǎng)絡(luò)可視電話、遠程監(jiān)控、視頻點播領(lǐng)域。伴隨著計算機多媒體壓縮技術(shù)的成熟和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)實時可靠、多功能、數(shù)字化、操作簡單的基于計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和多媒體應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)化流媒體播放器已成為計算機、通信、消費電子產(chǎn)品領(lǐng)域（3C 產(chǎn)業(yè)-Computer、Communication、Consumer Electronics）技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。

　　2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　本文使用TQ2440 開發(fā)板作為硬件平臺。

　　S3C2440AL 是控制核心，負責(zé)控制所有輔助設(shè)備。存儲器采用SDRAM 和Flash 兩種類型，能滿足系統(tǒng)運行和調(diào)試的需要?；?a target="_blank">端口包括以太網(wǎng)接口、USB 接口、兩個RS232 的串口。A/D 和D/A 模塊主要用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集與控制信號的輸出。DC/DC 模塊主要負責(zé)整個系統(tǒng)的供電。

　　S3C 2440AL 是三星公司設(shè)計開發(fā)的基于精簡指令集的ARM9 核的CPU， 工作頻率可以達到400MHz，且具有豐富的內(nèi)部設(shè)備，其中主要包括：存儲器管理單元MMU、16kB 的指令緩沖器和16kB 數(shù)據(jù)緩沖器、存儲器控制器（SDRAM 控制器）、NANDFlash 和NOR Flash 控制器、4 通道的外部DMA 請求控制、3 個串行口、SD 存儲卡讀取接口、USB 主機、USB 設(shè)備、5 個脈寬調(diào)制定時器。目前，S3C2440AL 已廣泛地應(yīng)用于PDA、智能手機、數(shù)字多媒體等方面。

　　3 系統(tǒng)的軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)的軟件組成包括：嵌入式Linux 操作系統(tǒng)、設(shè)備驅(qū)動程序、圖形界面和瀏覽器程序，這些只是IPTV 機頂盒軟件組成的關(guān)鍵部分。

　　3.1 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇及移植

　　本系統(tǒng)采用Linux 作為操作系統(tǒng)，并選用Linux2.6內(nèi)核在嵌入式微處理器S3C2410 上移植，具體移植方法如下：

　?。?）準(zhǔn)備Linux2.6 內(nèi)核移植所必需的文件（內(nèi)核壓縮包linux-2.6.tar.bz2 及交叉編譯器arm -linuxgcc-3.4.1.tar.bz2），這些文件可到Linux 官方網(wǎng)站免費下載。

　　（2）利用Linux 命令（mkdir，tar，mv 及export）安裝交叉編譯器arm-linux-gcc-3.4.1.

　?。?）修改Makefile 文件及相關(guān)硬件文件。由于內(nèi)核的編譯是根據(jù)Makefile 文件的指示進行的，Makefile 文件來組織內(nèi)核的各模塊之間的關(guān)系，記錄了各個模塊之間的相互聯(lián)系和依賴關(guān)系。所以，開發(fā)人員要首先修改Linux2.6 根目錄下的Makfile 文件，修改的主要內(nèi)容是目標(biāo)代碼的類型和為編譯內(nèi)核指定一個編譯器。

　　（4）運用Make 命令編譯內(nèi)核生成內(nèi)核鏡像文件zImage 文件，通過相應(yīng)的固化軟件把這個文件固化在系統(tǒng)相應(yīng)的存儲器中，完成Linux2.6 內(nèi)核在ARM 微處理器上的移植。

　　3.2 媒體播放器的總體架構(gòu)

　　系統(tǒng)實現(xiàn)原理：在嵌入式微處理器S3C2440AL的控制下，TQ2440 開發(fā)板通過網(wǎng)絡(luò)接口接收來自內(nèi)容服務(wù)提供商的音視頻廣播信息，之后運行圖形界面程序獲取音視頻信息，并在此基礎(chǔ)上生成音視頻節(jié)目清單，將信號傳至顯示屏進行顯示，將節(jié)目呈現(xiàn)給用戶。用戶利用顯示系統(tǒng)提供的圖形界面和瀏覽器使用鍵盤、鼠標(biāo)進行控制，觀看節(jié)目，其總體架構(gòu)如圖1 所示。

　　【詳情參閱：基于ARM9的媒體播放器的設(shè)計方案】

　　ARM中基于DMA的高效UART通訊及其應(yīng)用

　　1、引言

　　由于UART串行口的廣泛應(yīng)用，在傳統(tǒng)的8位和16位的處理器以及32位處理器中，一般都帶有UART串行口。傳統(tǒng)的基于UART的數(shù)據(jù)通訊中，采用的方式一般有兩種，查詢式和中斷式。查詢方式下CPU的負擔(dān)較重，浪費了處理器的能力，不能夠很好的處理其他的事件;中斷方式可以在接收到信息或需要發(fā)送數(shù)據(jù)時產(chǎn)生中斷，在中斷服務(wù)程序中完成數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。相對于查詢方式，中斷方式的CPU利用率要高。在CPU任務(wù)簡單的系統(tǒng)中，使用中斷方式確實是一種好方法。但是在復(fù)雜的系統(tǒng)中，比如移動機器人，處理器需要處理串行口通信，多個傳感器數(shù)據(jù)的采集以及處理，實時軌跡的生成，運動軌跡插補以及位置閉環(huán)控制等等任務(wù)，牽扯到多個中斷的優(yōu)先級分配問題。為了保證數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的可靠性，需要把UART的中斷優(yōu)先級設(shè)計較高，但是系統(tǒng)可能還有其他的需要更高優(yōu)先級的中斷，必須保證其定時的準(zhǔn)確，這樣就有可能造成串行通訊的中斷不能及時響應(yīng)，從而造成數(shù)據(jù)丟失。為此，筆者在采用S3c44b0x設(shè)計移動機器人控制器時，為了保證串行通訊的數(shù)據(jù)及時可靠的接收，同時兼顧其它任務(wù)不受影響，采用了基于DMA和中斷方式相結(jié)合的UART串行通信方式。DMA是 Direct Memory Access的縮寫，意思是“存儲器直接訪問”，它是一種高速的數(shù)據(jù)傳輸操作，允許在外部設(shè)備和存儲器之間直接讀/寫數(shù)據(jù)，即不通過CPU，也不需要 CPU干預(yù)。整個數(shù)據(jù)傳輸操作是在一個稱作DMA控制器的控制下進行的。CPU除了在數(shù)據(jù)傳輸開始和結(jié)束時做一點處理外，在傳輸過程中可以進行其他的工作。這樣，在大部分時間里，CPU和輸入/輸出設(shè)備都處于并行的操作狀態(tài)。其基本原理可以查閱教科書，此處不贅述。這里僅介紹S3c44c0x的DMA控制器。

　　2、S3c44b0x中的DMA控制器和UART的特性

　　S3c44b0x采用ARM7TDMI核，具有4 通道的DMA控制器,并且對應(yīng)有4個中斷。其中兩個DMA通道稱做ZDMA(通用DMA)，連接在SSB(系統(tǒng)總線)上，另外兩個DMA通道稱做 BDMA(橋DMA)，連接于SSB和SPB(外設(shè)總線)之間的接口層。連接于SSB上的ZDMA控制器可以用于從存儲器到存儲器，從存儲器到固定目標(biāo)的 I/O存儲器，和從I/O 設(shè)備到存儲器之間的數(shù)據(jù)傳輸。另外的兩個BDMA 控制器主要作用是在外部存儲器和內(nèi)部外設(shè)之間傳輸數(shù)據(jù)，這里的I內(nèi)部外設(shè)包括SIO，IIS，TIMER和UART等。BDMA與ZDMA可以通過軟件啟動,也可以通過硬件啟動。此設(shè)計中我們使用UART0,與其對應(yīng)的DMA通道為BDMA0。其控制器框圖如圖1所示。

　　S3c44b0x的UART單元提供2個獨立的異步串行I/O口，每個口均可以工作于中斷模式或者DMA模式，即 UART可以產(chǎn)生內(nèi)部中斷請求或者DMA請求，在CPU的串行I/O口之間傳送數(shù)據(jù)，支持高達115.2KBPS的傳輸速率，每個UART通道包含2個 16位的分別用于發(fā)送和接收的FIFO通道。

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　　ARM實現(xiàn)智能來電顯示器

　　引言

　　目前我國電話網(wǎng)交換機傳送主叫識別信息CID(Calling Identity Delivery) 有兩種方式，較常用的是FSK(頻移鍵控) 方式，另一種是DTMF(雙音多頻) 方式。基于ARM 的來電號碼顯示器的實現(xiàn)方法利用CID 芯片HT9032C 來解調(diào)FSK 碼，同時可實現(xiàn)液晶顯示、E2PROM存儲和語音播報電話主叫號碼等功能，以SPI 串行接口智能顯示鍵盤控制芯片ZLG7289A 為核心設(shè)計的鍵盤電路可實現(xiàn)查閱、刪除信息。文章詳細介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計和軟件流程。實踐表明，顯示器外圍器件少，抗干擾能力強，使用方便?！　?br />
??????? 1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

　　整個系統(tǒng)由5 部分組成，分別是： (1) FSK 信號解調(diào); (2) 來電號碼語音播報; (3) 顯示來電; (4) 存儲來電信息; (5) 按鍵控制部分。具體如圖1 所示。

　　圖1 系統(tǒng)組成框圖

　　1.2 系統(tǒng)各組成部分設(shè)計

　　(1) FSK 信號解調(diào)。

　　CID 芯片HT9032C 解調(diào)器是***HOLTEK 公司生產(chǎn)的雙列直插、低功耗的接收物理層主叫識別信息的CMOS 集成電路FSK 解調(diào)芯片，它能滿足Bell 202 和CCITT V.23 標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)1200 波特率FSK數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)，且能檢測鈴流和載波，電話線經(jīng)過接口電路接到HT9032C 的TIP,RING,RDET1 和RDET2腳，當(dāng)有振鈴信號來時，HT9032C 的RDET 腳觸發(fā)下降沿。在第一次和第二次振鈴之間HT9032C 把邏輯"1" (1200 ± 12) Hz、邏輯"0" (2200 ± 22) Hz、傳輸速率為1200 bit /s 的FSK 信號解調(diào)成串行異步二進制數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測到有效載波信號，CDET 觸發(fā)下降沿。在DOUT 腳輸出包括信道占用信號、標(biāo)志信號和主叫識別信號的所有信號; 在DOUTC 腳只輸出主叫識別信號。

　　HT9032C 與ARM9 的具體硬件連線如圖2 所示。

　　圖2 CID 芯片HT9032C 與ARM9 的硬件連線

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　　基于ARM7的LCD設(shè)計與實現(xiàn)

　　1 引言

　　隨著科技的發(fā)展，ARM在社會各個方面的應(yīng)用越來越廣。ARM芯片廣泛應(yīng)用于無線產(chǎn)品、PDA、GPS、網(wǎng)絡(luò)、消費電子產(chǎn)品、STB及智能卡。S3C4510B是SAMSUNG公司生產(chǎn)的基于ARM7TDMI的RISC微處理器，主頻可達50MHZ。液晶顯示是嵌入式系統(tǒng)中反映系統(tǒng)輸入/輸出的人機交互界面，液晶顯示以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、模塊化，接口電路簡單等諸多優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用。由于S3C4510B主要是針對以太網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的，所以其內(nèi)部沒有LCD控制模塊，這樣在一些需要人機可視話交互過程中會產(chǎn)生諸多不便。我們在看重高性價比的情況下，利用S3C4510B的通用I/O口來控制液晶顯示屏的軟硬件方法，實現(xiàn)了與LCD控制模塊一樣的功能。

　　2 S3C4510B介紹

　　S3C4510B是三星公司的一款基于以太網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的高性價比16/32位（精簡指令集）RISC微控制器，內(nèi)含一個由ARM公司設(shè)計的ARM7TDMI RISC處理器核，ARM7TDMI為低功耗、高性能的16/32核。支持大、小端模式，內(nèi)部架構(gòu)為大端模式，外部存儲器可為大、小端模式；基于JTAG的調(diào)試方案；邊界掃描接口。支持ROM/SRAM、FLASH、DRAM和外部I/O以8/16/32位的方式操作。最適合用于對價格及功耗敏感的應(yīng)用場合。

　　除了ARM7TDMI核以外，S3C4510B比較重要的片內(nèi)外圍功能模塊包括：

　　u 2個帶緩沖描述符（Buffer Descriptior）的HDLC通道；

　　u 2個UART通道；

　　u 2個GDMA通道；

　　u 2個32位定時器；

　　u 18個可編程的I/O口。

　　S3C4510B提供了18個可編程的通用I/O端口，用戶可將每個端口配置為輸入模式、輸出模式或特殊功能模式，由片內(nèi)的特殊功能寄存器IOPMOD和IOPCON控制。所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存放在寄存器IOPDATA中。

　　端口0～端口7的工作模式僅由IOPMOD寄存器控制。另外通過設(shè)置IOPCON寄存器，端口8～端口11可用作外部中斷請求INTREQ0～INTREQ3的輸入。端口12、端口13可用作外部DMA請求XDREQ0、XDREQ1的輸入。端口14、端口15可作為外部DMA請求的應(yīng)答信號XDACK0、XDACK1，端口16可作為定時器0的溢出TOUT0，端口17可作為定時器1的溢出TOUT1。

　　I/O口模式寄存器IOPMOD中的低１８位用于配置I/O口P17～P0的工作方式。0為輸入、1為輸出。

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　　基于嵌入式ARM平臺的可信計算的實現(xiàn)

　　目前市場上的TPM芯片主要應(yīng)用在PC終端上，但是隨著嵌入式系統(tǒng)的不斷發(fā)展，TPM在嵌入式系統(tǒng)上的應(yīng)用也越來越廣，程序員在編寫可信計算應(yīng)用程序的時候，其切入點應(yīng)該是TSS，本文就TPM和TSS的概念、TSS在ARM平臺上的移植、調(diào)用TSS的API編寫應(yīng)用程序以及如何與TPM進行交互做了詳細的介紹，最終實現(xiàn)了在嵌入式ARM平臺上的可信計算。

　　TPM芯片結(jié)構(gòu)和TSS體系結(jié)構(gòu)概述

　　可信計算的核心是TPM，它是一種安全加密芯片，提供了一種基于硬件的方法來管理用戶權(quán)限、網(wǎng)絡(luò)訪問、數(shù)據(jù)保護等。TPM芯片用來存儲數(shù)字密鑰、認證和密碼，有了TPM不管是虛擬的還是物理的攻擊都將變得更加困難。如圖1所示，TPM芯片主要由以下幾部分組成：I/O組件、非易失性存儲、身份密鑰、程序代碼、隨機數(shù)產(chǎn)生器、Sha-1算法引擎、RSA密鑰產(chǎn)生、RSA引擎、Opt-In選擇組件、執(zhí)行引擎。

　　圖1 TPM芯片結(jié)構(gòu)

　　TPM芯片里的資源是有限的，它僅僅對外提供了一些基本的功能接口。為了充分應(yīng)用TPM的內(nèi)部功能，需要在TPM外部套接一個可信計算軟件棧TSS，TSS作為可信計算平臺上TPM的支持軟件，其規(guī)范定義了一種能夠讓訪問TPM變得簡單和直接的體系結(jié)構(gòu)。本文構(gòu)建的嵌入式平臺為三星的ARM9TDMI-S3C2410處理器，TPM芯片為Atmel公司的AT97SC3204T。

　　【詳情參閱：基于嵌入式ARM平臺的可信計算的實現(xiàn)】

　　基于ARM的汽車“黑匣子”設(shè)計

　　汽車行駛記錄儀俗稱汽車黑匣子，是一種能夠?qū)囕v行駛速度、時間、里程以及其他狀態(tài)信息進行記錄的電子裝置。本文設(shè)計的基于TI 公司的TMS470R1A256 汽車行駛記錄儀可以記錄汽車行駛的狀態(tài)，并對通過汽車行駛狀況的記錄分析、鑒定道路交通事故，提高交通管理執(zhí)法水平和運輸管理水平，保障車輛運行安全具有重要作用。文中主要給出了系統(tǒng)的硬件設(shè)計及主程序的軟件設(shè)計。本文在傳統(tǒng)記錄儀的基礎(chǔ)上，增加GPRS , GPS及USB 主機等功能，實現(xiàn)對正在行駛的汽車進行遠程監(jiān)控、衛(wèi)星導(dǎo)航等功能。

　　1 "黑匣子"的分類

　　由于各研制生產(chǎn)廠家的出發(fā)點不同，因而產(chǎn)品的類型不同，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式也不盡相同。目前市場上的記錄儀己形成了一個種類繁多、性能不一的產(chǎn)品格局。汽車行駛記錄儀根據(jù)其功能不同可以分為單一型、事故型、管理型、綜合管理型和3G型。

　　3G型是從軟件、硬件和系統(tǒng)功能上進行了優(yōu)化設(shè)計，以綜合管理為主要目地而開發(fā)的新一代汽車行駛記錄儀。主要特征是多通道數(shù)據(jù)采集處理，全程連續(xù)記錄，大容量存儲卡和強大的綜合管理軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)資源共享。此類型記錄儀利用多通道數(shù)據(jù)采集處理平臺、GPS 衛(wèi)星定位儀、大容量數(shù)據(jù)存儲卡、日趨成熟的地理信息系統(tǒng)和后臺綜合管理平臺軟件等強有力的現(xiàn)代化技術(shù)手段，重點針對營運和特種車輛的綜合化管理目標(biāo)，來完成車輛綜合化管理進程。可通過在微機軟件介面上重放的全程連續(xù)記錄曲線和各開關(guān)傳感器的連續(xù)狀態(tài)，對車輛的營運、安全、質(zhì)量等綜合指標(biāo)進行強有力的全程監(jiān)控，根據(jù)需求打印統(tǒng)計圖表，并采用動態(tài)分析方式，為駕駛員的安全駕駛提供極高價值的參考。

　　本文介紹的就是基于ARM 的3G型汽車"黑匣子"的設(shè)計。

　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計

　　本系統(tǒng)包括記錄儀車載端主機和監(jiān)控軟件組成。其中主機采用TI 公司32 位的RISC 微處理器TMS470R1A256 作為主控制器，包括基本記錄模塊、顯示模塊、打印機模塊、GPS 模塊、GPRS 模塊、數(shù)據(jù)通訊模塊。系統(tǒng)整體設(shè)計框圖如圖1 所示。

　　圖1 系統(tǒng)原理框圖

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　　ARM數(shù)字化控制開關(guān)直流電源設(shè)計

　　隨著現(xiàn)代科技事業(yè)的發(fā)展，電器設(shè)備的精度提高、可靠性加強，智能化和數(shù)字化的實現(xiàn)，開關(guān)電源正朝著高精度、智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展。本文采用SAMSUNG公司的SC344BOX的ARM7芯片設(shè)計了一種智能化、數(shù)字化的可調(diào)開關(guān)直流電源，對電源主電路實現(xiàn)了全數(shù)字控制，輸出電壓可調(diào)，并提高了輸出電壓的精度和穩(wěn)定度?？刂扑惴ㄍㄟ^軟編程可以使系統(tǒng)升級，也便于用戶根據(jù)各自的需要靈活地選擇不同的控制功能。

　　1 電源系統(tǒng)的總體設(shè)計

　　電源系統(tǒng)的設(shè)計要求是：工頻電源交流220V輸入，直流電壓可調(diào)輸出10～2000V，輸出電流小于100mA，用戶可以使用鍵盤隨時更改輸出電壓，顯示屏上顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)。根據(jù)要求設(shè)計的電源系統(tǒng)由電源電路和控制電路兩部分組成，如圖1所示。

　　電源電路部分主要包括整流濾波、BUCK變換器、推挽式直流變換器、濾波器，把工頻電源轉(zhuǎn)化成所需要的直流電源。控制電路部分主要包括ARM7控制單元、電壓分壓反饋取樣、鍵盤/顯示，根據(jù)用戶的輸入參數(shù)來調(diào)整輸出的直流電壓，并把當(dāng)前的工作狀態(tài)顯示出來。EMC保護用來消除工頻電源中的噪聲干擾，保護系統(tǒng)電路不被損壞。

　　2 電源電路部分的工作原理及設(shè)計

　　2.1整流濾波及BUCK變換器的設(shè)計

　　整流濾波把工頻的交流電源變成直流電源，其電路如圖2所示，輸入/輸出的波形如圖3所示。為了提高整流效率，采用全橋整流，整流橋硅使用性價比高的KBP3510，2個400V的47μF電容并聯(lián)，輸出直流電壓U0約為300V。

　　【詳情參閱：ARM數(shù)字化控制開關(guān)直流電源設(shè)計】

　　基于ARM Linux的圖像采集與藍牙傳輸

　　嵌入式Linux系統(tǒng)具有可移植性好、網(wǎng)絡(luò)功能強、優(yōu)秀的GNU編譯工具、免費的開放源代碼等優(yōu)點。S3C2410處理器是一款采用ARM920T結(jié)構(gòu)，內(nèi)部資源非常豐富的32位嵌入式處理器。USB攝像頭具有低廉的價格，良好的性能，加上Linux下有V4L支持對其編程，很容易集成到嵌入式系統(tǒng)中。藍牙技術(shù)是目前被認可的短距離無線通信技術(shù)，廣泛應(yīng)用于手機、電腦以及汽車免提系統(tǒng)。

　　本文介紹基于嵌入式Linux的USB圖像采集系統(tǒng)，并通過構(gòu)建好的嵌入式Linux下的藍牙環(huán)境將采集到的圖片傳送到藍牙手機上，實現(xiàn)監(jiān)控功能。

　　1 軟硬件平臺概述

　　系統(tǒng)硬件平臺如圖1所示。該平臺軟件上采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)；硬件上采用Samsung公司的S3C2410處理器，另外配置了64 MB的NAND Flash存儲器和64MB的SDRAM，通過以太網(wǎng)控制芯片CS8900擴展一個10M以太網(wǎng)接口。引出兩個USB主口，一個接USB攝像頭，一個接USB藍牙適配器；將通過USB攝像頭采集到的圖像數(shù)據(jù)輸出到緩沖區(qū)中，保存成文件，并通過藍牙傳輸?shù)剿{牙手機上。

　　2 攝像頭驅(qū)動

　　在Linux下已經(jīng)支持的攝像頭驅(qū)動是采用ov511芯片的攝像頭。使用這款芯片的攝像頭有網(wǎng)眼2000／3000等系列，而現(xiàn)在市面上常見的攝像頭芯片大多采用中芯微的zc0301、zc0302和zc0303等。Linux內(nèi)核中并沒有相關(guān)的驅(qū)動支持，但可以從網(wǎng)上下載到相關(guān)的spca5xx驅(qū)動。

　　本系統(tǒng)就采用市面上最常用的zc0301p1芯片的攝像頭。由于是用于ARM開發(fā)板上，可以下載專用于嵌入式Linux的spca5xx-LE驅(qū)動，LE版的驅(qū)動最大限度地減少了內(nèi)存的使用，符合嵌入式的需要。將下載的驅(qū)動加入到內(nèi)核中，修改Makefile和Kconfig文件，在內(nèi)核中選中USB_SPCA5XX，編譯后就將攝像頭的驅(qū)動加入到內(nèi)核映像中了。

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　　基于ARM9的指紋識別系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)

　　生物識別技術(shù)是利用人體固有的生理特性（如指紋、臉象、紅膜等）和行為特征（如筆跡、聲音、步態(tài)等）來進行個人身份的鑒定。生物識別技術(shù)比傳統(tǒng)的身份鑒定方法更具安全、保密和方便性。生物特征識別技術(shù)具有不易遺忘、防偽性能好、不易偽造或被盜、隨身“攜帶”和隨時隨地可用等優(yōu)點。

　　生物識別的工作原理是利用生物識別設(shè)備對生物特征進行取樣，提取其唯一的特征并將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字代碼，并進一步將這些代碼組成特征模板，人們同識別設(shè)備交互進行身份認證時，識別設(shè)備獲取其特征并與數(shù)據(jù)庫中的特征模板進行比對，以確定是否匹配，從而決定接受或拒絕該人。而在眾多的用于身份驗證的生物識別技術(shù)中，指紋識別技術(shù)是目前最方便、可靠、非侵害和價格便宜的解決方案。

　　指紋作為人體中最明顯的外表特征，具有獨一無二、普遍性、唯一性、易于采集等優(yōu)點。指紋鑒定技術(shù)利用人類指紋穩(wěn)定性和獨特性的生理特征，將其作為人們的一種“活的身份證”，并且指紋具有不可替代性，使通過指紋進行身份鑒定的安全性大大提高，且隨著圖像處理模式識別方法的發(fā)展和指紋傳感器技術(shù)的日臻成熟，指紋鑒定方法在金融、公安、門禁、戶籍管理等領(lǐng)域都有著良好的應(yīng)用前景。指紋的采集相對容易；指紋的識別算法已經(jīng)較為成熟。由于指紋識別具有掃描指紋的速度快、方便、小型化等優(yōu)點，指紋識別技術(shù)已經(jīng)逐漸進入民用市場，并應(yīng)用到許多嵌入式設(shè)備中，但是如何提高指紋識別系統(tǒng)的識別率和穩(wěn)定性，降低成本以及擴展穩(wěn)定性和節(jié)點分布，存在著一系列技術(shù)難題。

　　因此，本文研究了以內(nèi)含arm核的微處理器AT91SAM7X256為核心，外部擴展指紋傳感器MBF200構(gòu)成指紋識別服務(wù)器硬件；系統(tǒng)軟件移植實時多任務(wù)操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ、文件系統(tǒng)、LwIP，應(yīng)用軟件實現(xiàn)指紋識別。該方法具有成本低、占用資源少、可擴展性強的特點。

　　1 分布式指紋識別系統(tǒng)原理及硬件設(shè)計

　　指紋識別技術(shù)主要涉及4個功能模塊：讀取指紋圖像、提取特征、保存數(shù)據(jù)和比對。通過指紋讀取設(shè)備讀取到人體指紋的圖像，然后對原始圖像進行初步處理，使之更清晰，再通過指紋辨識軟件建立指紋的特征數(shù)據(jù)。軟件從指紋上找到被稱為“節(jié)點”（minuTIae）的數(shù)據(jù)點，即指紋紋路的分叉、終止或打圈處的坐標(biāo)位置，這些點同時具有7種以上的唯一性特征。通常手指上平均具有70個節(jié)點，所以這種方法會產(chǎn)生大約500個數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)，通常稱為模板。通過計算機模糊比較的方法。把兩個指紋的模板進行比較，計算出它們的相似程度，最終得到兩個指紋的匹配結(jié)果。

　　硬件電路的實現(xiàn)以微處理器AT91SAM7X256為核心，外圍電路主要包括指紋識別模塊MBF200、以太網(wǎng)物理層（PHY）收發(fā)器RTL8201BL，大容量的數(shù)據(jù)FlashAT45DBl61D、硬件日歷時鐘器件DSl302，電源電路、復(fù)位和時鐘電路，如圖1所示。

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　　基于ARM-UClinux的無線家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)計

　　引言

　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和信息家電的飛速發(fā)展，越來越多的家庭要求建立家庭網(wǎng)絡(luò)。家庭網(wǎng)關(guān)是整個家庭網(wǎng)絡(luò)的核心，它主要實現(xiàn)Internet接入、遠程控制，以及連接家庭內(nèi)部異構(gòu)子網(wǎng)的功能?；赑C機方案的家庭網(wǎng)關(guān)不僅成本較高，而且要求計算機一直處于開機并可進行通信的狀態(tài)，還不能在計算機上運行干擾通信任務(wù)的軟件和硬件。所以，為適應(yīng)普通用戶，家庭網(wǎng)關(guān)應(yīng)設(shè)計為基于廉價的非PC機設(shè)備。但是，若采用8位、16位單片機，由于速度慢且資源有限，實現(xiàn)TCP/IP協(xié)議比較困難，所以也不太理想。

　　因此本文以ARM核的32位嵌入式微處理器作為硬件平臺，結(jié)合無線通信技術(shù)，通過移植嵌入式操作系統(tǒng)?Clinux，并在其上開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動程序、應(yīng)用程序和嵌入式Web服務(wù)器，實現(xiàn)了一個方便、實用的家庭網(wǎng)關(guān)。

圖1 家庭網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

　圖2 家庭網(wǎng)關(guān)基本硬件平臺框圖

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