資料介紹
Blackfin(BF)系列DSP是ADI公司和Intel公司共同開發(fā)的DSP,采用了一種新型結構MSA.BF系列中的BF537具有較塊的運算速度和豐富的接口資源,長于控制和視頻圖像處理,且其帶有符合IEEE 802.3規(guī)范的以太網控制器,如果在BF537中移植帶有LwIP協(xié)議棧的VDK工程,并利用網絡芯片對537進行擴展,就能便捷地實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)與因特網的通信。
由于低功耗、數(shù)據非易失、存儲速度快、存儲密度大等優(yōu)點,Nand Flash在閃存行列中脫穎而出,常被用作大容量數(shù)據的存儲媒質。隨著存儲系統(tǒng)容量和存取速度的不斷提升,構建嵌入式文件系統(tǒng)來實現(xiàn)存儲系統(tǒng)中數(shù)據的管理。
1 VDK與嵌入式文件系統(tǒng)
1.1 VDK簡介
VDK(Visual DSP Kernel)是ADI公司針對Blackfin系列DSP處理器特別開發(fā)的“小而健壯”的輕量級內核,特別適合編寫需要精確控制的代碼,是一個提供了豐富的API函數(shù)庫,同時支持輕量級IP協(xié)議棧(LwIP)的RTOS。
VDK功能全面,具有線程、信號量、事件與事件位、消息、關鍵域與禁止調度域等特征。內核通過協(xié)同多任務和時間片輪轉的方式來管理和協(xié)調線程,這種方式稱為“調度”.VDK運用程序可分為兩部分:線程域和中斷域。線程域中的調度稱為“軟件調度”,由內核完成;中斷域中的調度稱為“硬件調度”,由中斷控制器完成。后者的優(yōu)先級高于前者,而設備驅動是兩者溝通的橋梁。
然而VDK只是一個“裸核”,不提供文件系統(tǒng)的支持,如果需要基于VDK實現(xiàn)文件系統(tǒng),用戶必須自己編寫各種接口函數(shù)的代碼。
1.2 基于Nand Flash的嵌入式文件系統(tǒng)簡介
Flash文件系統(tǒng)主要有開源的和商業(yè)的兩類。開源的Flash文件系統(tǒng),有JFFS、JFFS2、YAFS等。JFFS采用高效的日志文件系統(tǒng),具有掉電安全、臟塊回收、磨損均衡等特性,主要用于嵌入式Linux.Red Hat公司后來在JFFS基礎上進行升級,發(fā)展出JSSF2.JSSF2采用哈希表的日志節(jié)點結構,加快了節(jié)點的操作速度。YAFFS也是基于日志結構的文件系統(tǒng),相比JFFS,YAFFS減少了一些功能,但降低了內存占用率,提高了訪問速度。
商業(yè)Flash文件系統(tǒng)主要有TrueFFS和TransactiONFFS.前者用于仿真硬盤驅動,利用冗余數(shù)據結構保證可靠的數(shù)據操作,并能均勻使用Flash.后者使用事務記錄方案,運用程序可通過FAL訪問文件系統(tǒng)。
2 嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺
基于BF537的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的框圖如圖1所示。

圖1 嵌入式系統(tǒng)硬件平臺
LAN8187用于對BF537的以太網控制器進行擴展,使其能夠通過以太網絡與上位機進行通信。
BF537外掛了兩片Nor Flash芯片作為其異步外存。程序Nor Flash用于存儲運行程序代碼,數(shù)據Flash主要用于存儲文件系統(tǒng)運行所需的數(shù)據,例如文件目錄表、地址映射表等。XC4VFX100用于處理數(shù)據流的速度、解析和轉發(fā)BF537的命令,配合BF537對存儲陣列進行管理。
由于低功耗、數(shù)據非易失、存儲速度快、存儲密度大等優(yōu)點,Nand Flash在閃存行列中脫穎而出,常被用作大容量數(shù)據的存儲媒質。隨著存儲系統(tǒng)容量和存取速度的不斷提升,構建嵌入式文件系統(tǒng)來實現(xiàn)存儲系統(tǒng)中數(shù)據的管理。
1 VDK與嵌入式文件系統(tǒng)
1.1 VDK簡介
VDK(Visual DSP Kernel)是ADI公司針對Blackfin系列DSP處理器特別開發(fā)的“小而健壯”的輕量級內核,特別適合編寫需要精確控制的代碼,是一個提供了豐富的API函數(shù)庫,同時支持輕量級IP協(xié)議棧(LwIP)的RTOS。
VDK功能全面,具有線程、信號量、事件與事件位、消息、關鍵域與禁止調度域等特征。內核通過協(xié)同多任務和時間片輪轉的方式來管理和協(xié)調線程,這種方式稱為“調度”.VDK運用程序可分為兩部分:線程域和中斷域。線程域中的調度稱為“軟件調度”,由內核完成;中斷域中的調度稱為“硬件調度”,由中斷控制器完成。后者的優(yōu)先級高于前者,而設備驅動是兩者溝通的橋梁。
然而VDK只是一個“裸核”,不提供文件系統(tǒng)的支持,如果需要基于VDK實現(xiàn)文件系統(tǒng),用戶必須自己編寫各種接口函數(shù)的代碼。
1.2 基于Nand Flash的嵌入式文件系統(tǒng)簡介
Flash文件系統(tǒng)主要有開源的和商業(yè)的兩類。開源的Flash文件系統(tǒng),有JFFS、JFFS2、YAFS等。JFFS采用高效的日志文件系統(tǒng),具有掉電安全、臟塊回收、磨損均衡等特性,主要用于嵌入式Linux.Red Hat公司后來在JFFS基礎上進行升級,發(fā)展出JSSF2.JSSF2采用哈希表的日志節(jié)點結構,加快了節(jié)點的操作速度。YAFFS也是基于日志結構的文件系統(tǒng),相比JFFS,YAFFS減少了一些功能,但降低了內存占用率,提高了訪問速度。
商業(yè)Flash文件系統(tǒng)主要有TrueFFS和TransactiONFFS.前者用于仿真硬盤驅動,利用冗余數(shù)據結構保證可靠的數(shù)據操作,并能均勻使用Flash.后者使用事務記錄方案,運用程序可通過FAL訪問文件系統(tǒng)。
2 嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺
基于BF537的嵌入式系統(tǒng)硬件平臺的框圖如圖1所示。

圖1 嵌入式系統(tǒng)硬件平臺
LAN8187用于對BF537的以太網控制器進行擴展,使其能夠通過以太網絡與上位機進行通信。
BF537外掛了兩片Nor Flash芯片作為其異步外存。程序Nor Flash用于存儲運行程序代碼,數(shù)據Flash主要用于存儲文件系統(tǒng)運行所需的數(shù)據,例如文件目錄表、地址映射表等。XC4VFX100用于處理數(shù)據流的速度、解析和轉發(fā)BF537的命令,配合BF537對存儲陣列進行管理。
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