基于ARM的嵌入式電子相框系統(tǒng)

1、華南師范大學(xué)嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目：基于ARM的嵌入式的電子相框系統(tǒng)專業(yè)班級 電路與系統(tǒng) 學(xué) 院 物理與電信工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 熊愛民 姓 名 學(xué) 號 2015年 12 月25日 基于ARM的嵌入式電子相框系統(tǒng)摘要：本設(shè)計(jì)采用搭載飛思卡爾的MCIMX28x 芯片的Esayarm-i.max283A開發(fā)板作為目標(biāo)機(jī)，使用安裝Windows 7的PC機(jī)作為宿主機(jī)，并在宿主機(jī)Windows平臺(tái)上安裝了一個(gè)虛擬機(jī)軟件，虛擬機(jī)里安裝的是Ubuntu作為開發(fā)環(huán)境。并在目標(biāo)機(jī)上移植了u-boot，linux內(nèi)核，根文件系統(tǒng)，構(gòu)成一個(gè)嵌入式linux操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)的最大特點(diǎn)就是，可以根據(jù)應(yīng)用需求對

2、軟硬件進(jìn)行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求，主要用途就是對軟硬件資源的調(diào)度與分配。   在搭載了linux嵌入式系統(tǒng)的目標(biāo)開發(fā)板上，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)界面應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序主要功能為：用戶通過對界面的操作就可對數(shù)碼相框中圖片的瀏覽與管理，以及進(jìn)行幻燈片播放功能，實(shí)現(xiàn)個(gè)人圖片的掌上管理。關(guān)鍵詞：linux嵌入式系統(tǒng)；周立功開發(fā)板；虛擬機(jī)環(huán)境；移植。 目 錄1. 61設(shè)計(jì)內(nèi)容71.1 設(shè)計(jì)目的71.2 設(shè)計(jì)意義71.3電子相框的設(shè)計(jì)任務(wù)和要求82. 周立功開發(fā)板的介紹92.1Esayarm-i.max283A開發(fā)板92.1.1 Freescale 的MCIMX2

3、8x 處理器102.1.2SDRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)102.1.3 FLASH 存儲(chǔ)系統(tǒng)112.2基于Esayarm-i.max283A的開發(fā)環(huán)境的搭建122.2.1搭建嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境123 Linux 內(nèi)核143.1 Linux系統(tǒng)簡介143.2 Linux-2.6.29內(nèi)核移植到Esayarm-i.max283A174 電子相框的功能模塊以及程序框架174.1輸入程序框架解析174.2顯示界面的功能總框架184.3電子相框的主流程圖204.4程序模塊介紹214.4.1頁面規(guī)劃模塊214.4.2調(diào)試模塊224.4.3圖片渲染解析模塊224.4.4字符解碼模塊234.4.5顯示模塊245電子相框的

4、相關(guān)驅(qū)動(dòng)移植245.1 關(guān)于LCD驅(qū)動(dòng)的配置245.2 關(guān)于觸摸屏驅(qū)動(dòng)的配置256電子相框的效果演示及功能測試256.1 電子相框性能分析方法簡述256.2 電子相框的效果演示以及功能描述267設(shè)計(jì)體會(huì)268參考文獻(xiàn)271設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1設(shè)計(jì)目的1、注重培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識、獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，并獲得科學(xué)研究的基礎(chǔ)訓(xùn)練。2、了解周立功開發(fā)板的硬件環(huán)境和豐富的接口資源，掌握對周立功開發(fā)板進(jìn)行Linux內(nèi)核的移植，裁剪，配置和編譯。3、利用周立功開發(fā)板，通過軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行一個(gè)可以瀏覽與管理圖片功能的電子相框。1.2設(shè)計(jì)意義嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為

5、基礎(chǔ)，且軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1。它一般由以下幾部分組成：嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)必須根據(jù)應(yīng)用需求對軟硬件進(jìn)行裁剪，滿足應(yīng)用系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積等要求。所以，如果能建立相對通用的軟硬件基礎(chǔ)，然后在其上開發(fā)出適應(yīng)各種需要的系統(tǒng)，是一個(gè)比較好的發(fā)展模式。 基于ARM的嵌入式系統(tǒng)有諸多優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)電子系統(tǒng)無法比擬的，利用嵌入式開發(fā)本設(shè)計(jì)可以開發(fā)出具有良好的人機(jī)交互界面的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，同時(shí)嵌入式系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是軟硬件可裁剪，依據(jù)自己系統(tǒng)的需要可以進(jìn)行靈活的軟硬件設(shè)計(jì)開發(fā)，而且基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)成

6、本低，而且系統(tǒng)穩(wěn)定性高，功耗低，體積小，并且能夠應(yīng)用于多種應(yīng)用場合2。另外，作為一個(gè)消費(fèi)類電子產(chǎn)品，電子相框的設(shè)計(jì)必須考慮以下因素：1、用戶接口友好、操作方便。2、系統(tǒng)兼容性強(qiáng)。數(shù)碼相框應(yīng)能識別和處理當(dāng)前數(shù)碼相機(jī)主要的圖像格式，能訪問主流的外部半導(dǎo)體存儲(chǔ)卡。3、穩(wěn)定可靠。作為數(shù)碼相機(jī)的一種附屬產(chǎn)品，電子相框不僅具有傳統(tǒng)相框的特點(diǎn)，而且可以直接從數(shù)碼相機(jī)中選擇心儀的照片，定時(shí)更新照片。電子相框可以擺放在家居顯眼之處，成為現(xiàn)代家庭一道靚麗的風(fēng)景線。1.3電子相框的設(shè)計(jì)任務(wù)和要求 本設(shè)計(jì)的電子相框系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了圖片的查看，圖片輪播功能的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該電子相框系統(tǒng)依靠ARM處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)

7、作為系統(tǒng)平臺(tái)，同時(shí)結(jié)合界面應(yīng)用程序，通過對觸摸屏的操作，在LCD屏幕上顯示圖譜按，實(shí)現(xiàn)了數(shù)碼相框系統(tǒng)與外界的信息交流，從而在目標(biāo)板上實(shí)現(xiàn)電子相框的基本功能。如圖1.1所示。 圖1.1 電子相框系統(tǒng)1、周立功開發(fā)板的介紹2.1 Esayarm-i.max283A開發(fā)板Esayarm-i.max283A是一款真正低價(jià)實(shí)用的ARM9開發(fā)板，EasyARM-i.MX283A 采用Freescale 的MCIMX28x 處理器（基于ARM926EJ-S 內(nèi)核），具有豐富的硬件資源，提供了完善的Linux 軟件支持包、開發(fā)工具和豐富的實(shí)用范例，大大降低了Linux 學(xué)習(xí)門檻和開發(fā)難度3，可以幫助用戶在短期

8、內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能驗(yàn)證和開發(fā)。EasyARM -i.MX283A 的基本接口分布如圖2.1 所示。 圖 2.1 EasyARM -i.MX283A開發(fā)板其板載64M SDRAM、128MB SLC NAND FLASH和2M Nor Flash，足夠本系統(tǒng)使用。該開發(fā)板接口十分豐富，含：l 1個(gè)主USB接口，1個(gè)從USB接口l 1個(gè)100M以太網(wǎng)RJ-45口(采用DM9000網(wǎng)卡)l 1個(gè)SD/MMC卡存儲(chǔ)接口，3個(gè)串行口l 3個(gè)串口，COM0為RS232 DB9接口，COM2和COM3為2.0mm間距l(xiāng) 標(biāo)轉(zhuǎn)JTAG接口(2.0mm間距)l 1路立體聲音頻輸出接口(標(biāo)準(zhǔn)3.5mm接口)，1路麥克

9、風(fēng)接口l 引出CPU內(nèi)部全部攝像頭信號引腳。2.1.1 Freescale 的MCIMX28x 處理器MCIMX28x是飛思卡爾公司的一款基于ARM926EJ-S 內(nèi)核的高性能、低功耗、高集成度的32位微處理器，主頻最高可達(dá)454MHz，具有16KB指令Cache和16KB數(shù)據(jù)Cache，主要特征如下：l 1.2V內(nèi)核供電，1.8V/2.5V/3.3V存儲(chǔ)器供電，3.3V外部I/O供電l LCD控制器（最大支持4K色STN和256K色TFT），提供1通道LCD專用DMAl 4通道DMA，并有外部請求引腳l 3通道UARTl 2通道SPIl 1通道IIC-BUS接口（多主支持）l 兼容SD主接口

10、協(xié)議1.0板和MMC卡2.11兼容版l 2端USB主機(jī)/1端口USB設(shè)備l 4通道PWM定時(shí)器和1通道內(nèi)部定時(shí)器/看門狗定時(shí)器l 8通道10bitADC和觸摸屏接口l 具有日歷功能的RTCl 130通用I/O口和24通道外部中斷源l 具有普通、慢速、空閑和掉電模式l 具有PLL片上時(shí)鐘發(fā)生器 2.1.2 SDRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)Esayarm-i.max283A 使用了兩片外接的32M bytes 總共 64M bytes 的SDRAM 芯片( 型號為：HY57V561620FTP/MT48LC16M16A2)，一般稱之為內(nèi)存，它們并接在一起形成 32-bit 的總線數(shù)據(jù)寬度，這樣可以增加訪問的速度

11、；因?yàn)槭遣⒔?，故它們都使用?nGCS6 作為片選，它們的物理起始地址為0x30000000，下面是摘自Esayarm-i.max283A 原理圖中的SDRAM 部分原理圖。圖 2.2 SDRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)原理圖2.1.3 FLASH 存儲(chǔ)系統(tǒng)Esayarm-i.max283A 具備兩種Flash，一種是 Nor Flash ，型號為 SST39VF1601(AMD29LV160DB與此引腳兼容) ，大小為2Mbyte；另一種是Nand Flash ，型號為K9F1G08,大小為128M( 舊版本為K9F1208 ，大小為64Mbyte) 。S3C2440 支持這兩種Flash啟動(dòng)系統(tǒng)，通過撥動(dòng)

12、開關(guān) S2，可以選擇從NOR還是從NAND 啟動(dòng)系統(tǒng)。 Nand Flash 不具有地址線，它有專門的控制接口與CPU 相連，數(shù)據(jù)總線為8-bit ，但這并不意味著Nand Flash 讀寫數(shù)據(jù)會(huì)很慢。大部分的優(yōu)盤或者SD卡等都是Nand Flash 制成的設(shè)備4。從下面的原理圖可以看出，Nor Flash 采用了A1-A22總共22條地址總線和16條數(shù)據(jù)總線與CPU 連接，地址是從A1開始的，這意味著它每次最小的讀寫單位是2-byte ，因此根據(jù)原理圖，該設(shè)計(jì)總共可以兼容支持最大8Mbyte的Nor Flash，實(shí)際開發(fā)板上只用了A1-A20條地址線，因?yàn)榕cA21、A22 相連的SST39V

13、1601 的相應(yīng)引腳是懸空的。圖 2.3 Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)原理圖2.2基于Esayarm-i.max283A的開發(fā)環(huán)境的搭建2.2.1搭建嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境由于嵌入式系統(tǒng)資源匱乏，一般不能像PC 一樣安裝本地編譯器和調(diào)試器，不能在本地編寫、編譯和調(diào)試自身運(yùn)行的程序，而需借助其它系統(tǒng)如PC 來完成這些工作，這樣的系統(tǒng)通常被稱為宿主機(jī)。 本設(shè)計(jì)宿主機(jī)主要是使用裝有ubuntu的Linux操作系統(tǒng)的PC機(jī)，而目標(biāo)機(jī)就是Esayarm-i.max283A開發(fā)板。組成架構(gòu)如圖2.6所示。 圖2.6 嵌入式開發(fā)交叉環(huán)境構(gòu)架 所謂的交叉編譯，就是在宿主機(jī)平臺(tái)上使用某種特定的交叉編譯器，為某種與宿

14、主機(jī)不同平臺(tái)的目標(biāo)系統(tǒng)編譯程序，得到的程序在目標(biāo)系統(tǒng)上運(yùn)行而非在宿主機(jī)本地運(yùn)行，本設(shè)計(jì)使用的交叉編譯器為arm-linux-gnueabi-gcc,具體安裝步驟如下： (1)  解壓交叉編譯工具： 運(yùn)行命令  tar xjvf gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0.tar.bz2(2)  在完成解壓后，如果不指定交叉編譯器的完整路徑，系統(tǒng)無法調(diào)用交叉編譯器，如果不清楚交叉編譯器安裝的目錄，可以看rm-linux-gnueabi-*這些文件到底在哪個(gè)目錄。具體全路徑引用的方法為：CC=/opt

15、/gcc-4.4.4-glibc-2.11.1-multilib-1.0/arm-linux-gnueabi/arm-linux-gnueabi-make cross_COMPILE=$CC ARCH=arm uimage2.2.2 安裝SSH服務(wù)器 Ssh是Secure shell的縮寫，是建立在應(yīng)用層和傳輸層的安全協(xié)議，能夠有效防止遠(yuǎn)程管理過程中的信息泄露問題，可以遠(yuǎn)程進(jìn)行文件傳輸，本實(shí)驗(yàn)使用的是windows系統(tǒng)上安裝的Ubuntu的虛擬機(jī)，這時(shí)就可以將其視為遠(yuǎn)程系統(tǒng)。（1） 在虛擬機(jī)上安裝ssh服務(wù)器，具體的方法是在Linux主機(jī)輸入下面命令：Sudo apt-get install

16、openssh-server (2)測試ssh服務(wù)器，在虛擬機(jī)里,VMware虛擬網(wǎng)卡設(shè)置NAT模式的話，Linux系統(tǒng)網(wǎng)卡設(shè)置為動(dòng)態(tài)IP即可；如果虛擬網(wǎng)卡設(shè)置為橋接模式，則需要為Linux設(shè)置一個(gè)與windows系統(tǒng)同一個(gè)網(wǎng)段的靜態(tài)IP地址。 也可以在終端使用ifconfig命令進(jìn)行設(shè)置： sudo ifconfig eth0 IP地址，只有知道了Linux主機(jī)的IP地址后才能進(jìn)行ssh連接，如果不能確定IP地址，可以打開終端，用ifconfig命令進(jìn)行查看和確認(rèn)。（3） 在Windows系統(tǒng)下下載并安裝一個(gè)ssh secure file transfer client軟件，這時(shí)就實(shí)現(xiàn)了Wi

17、ndows和虛擬機(jī)的Ubuntu進(jìn)行文件傳輸。3 Linux 內(nèi)核3.1 Linux系統(tǒng)簡介Linux是最受歡迎的自由電腦操作系統(tǒng)內(nèi)核。它是一個(gè)用C語言寫成，符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的類Unix操作系統(tǒng)。Linux最早是由芬蘭黑客 Linus Torvalds為嘗試在英特爾x86架構(gòu)上提供自由免費(fèi)的類Unix操作系統(tǒng)而開發(fā)的。該計(jì)劃開始于1991年，在計(jì)劃的早期有一些Minix 黑客提供了協(xié)助，而今天全球無數(shù)程序員正在為該計(jì)劃無償提供幫助。 技術(shù)上說Linux是一個(gè)內(nèi)核。“內(nèi)核”指的是一個(gè)提供硬件抽象層、磁盤及文件系統(tǒng)控制、多任務(wù)等功能的系統(tǒng)軟件。一個(gè)內(nèi)核不是

18、一套完整的操作系統(tǒng)。一套基于Linux內(nèi)核的完整操作系統(tǒng)叫作Linux操作系統(tǒng)，或是GNU/Linux。圖3.1 Linux系統(tǒng)架構(gòu)由上圖可知Linux系統(tǒng)構(gòu)架是由用戶空間和內(nèi)核空間兩部分組成，之所以分為兩部分主要是為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性。內(nèi)核空間和用戶空間是程序執(zhí)行的兩種不同狀態(tài)，通過系統(tǒng)調(diào)用和硬件中斷能夠?qū)崿F(xiàn)從用戶空間到內(nèi)核空間的轉(zhuǎn)移。Linux內(nèi)核的主要模塊(或組件)分以下幾個(gè)部分：存儲(chǔ)管理、CPU和進(jìn)程管理、虛擬文件系統(tǒng)、設(shè)備管理和驅(qū)動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)通信，以及系統(tǒng)的初始化(引導(dǎo))、系統(tǒng)調(diào)用等。具體如圖3.2所示：圖3.2 Linux內(nèi)核架構(gòu)l 系統(tǒng)調(diào)用接口：SCI層為用戶提供了一套標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)調(diào)用函

19、數(shù)來訪問Linux內(nèi)核，搭起了用戶空間到內(nèi)核空間的橋梁。 l 進(jìn)程管理：主要是實(shí)現(xiàn)了進(jìn)程的創(chuàng)建，進(jìn)程的停止，并控制進(jìn)程間的相互通信，進(jìn)程管理還包括進(jìn)程如何共享CPU，即進(jìn)程的調(diào)度。 l l 內(nèi)存管理：主要是實(shí)現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程安全有序地共享內(nèi)存。 l l 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧：主要為Linux系統(tǒng)提供了豐富的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。 l 虛擬文件系統(tǒng)：VFS隱藏了各種文件系統(tǒng)的細(xì)節(jié)，為文件操作提供統(tǒng)一的接口，如圖3.3所示。 l 設(shè)備驅(qū)動(dòng)：Linux內(nèi)核中很多代碼都在設(shè)備驅(qū)動(dòng)中，它們控制特定的硬件設(shè)備。圖3.3 虛擬文件系統(tǒng)提供同一文件接口3.2 Linu

20、x-2.6.29內(nèi)核移植到Esayarm-i.max283A(1) 首先到下載一套沒有經(jīng)過移植的linux-2.6.29源代碼，并解壓到相關(guān)目錄下，進(jìn)入目錄linux-2.6.29； (2) 對內(nèi)核根目錄下的Makefile文件進(jìn)行相應(yīng)修改，修改CPU類型為arm，編譯工具改為arm-linux-，ARCH ?= arm，CROSS_COMPILE ?=arm-linux-； (3) 修改時(shí)鐘頻率： #vi arch/arm/mach-s3c2440/mach-smd

21、k2440.cs3c24xx_init_clocks(12000000)； (4) 修改對Nand的分區(qū)信息。要讓內(nèi)核知道Nand Flash的分區(qū)信息，設(shè)置成跟bootloader一致； (5) 添加DM9000網(wǎng)卡驅(qū)動(dòng)和其他設(shè)備驅(qū)動(dòng)； (6) 用MCIMX28x的默認(rèn)配置文件來進(jìn)行基礎(chǔ)配置然后使用make menuconfig來詳細(xì)配置； (7) 編譯內(nèi)核。4 電子相框的功能模塊以及程序框架 程序由輸入和界面顯示兩大程序塊構(gòu)成，輸入進(jìn)程在程序運(yùn)行時(shí)讀取觸摸屏的數(shù)據(jù)，主控線程將得到的事件通過s

22、ocket發(fā)出處理器進(jìn)行處理。顯示進(jìn)程主要包括 ：放大線程、縮小線程、上一幅圖片線程、下一幅圖片線程、當(dāng)前圖片線程、主控線程。4.1輸入程序框架解析輸入的功能大體可分為模式輸入和圖片操作輸入,然后輸入進(jìn)程得到觸摸屏數(shù)據(jù)，用socket讀取內(nèi)存的DMA進(jìn)行通訊。模式輸入程序是要實(shí)現(xiàn)電子相框的智能化，以及能對電子相框系統(tǒng)中圖片進(jìn)行管理，這是需要對系統(tǒng)中的頭文件以及系統(tǒng)模式的選擇進(jìn)行操作，簡單來說，就是要把用戶輸入信息告訴系統(tǒng)，模式輸入模塊程序定義了這個(gè)功能。模式輸入模塊程序之間的調(diào)用關(guān)系如圖4.1所示。 圖4.1輸入模式程序框架圖4.2顯示界面的功能總框架 本文未使用QT圖形用戶界面應(yīng)用程序開發(fā)框

23、架，而是直接使用C語言編寫出界面程序。界面功能總框架如圖4.2所示。 圖4.2 功能總框架界面功能說明：（1） 主界面：在程序的一開始LCD顯示界面上，有三種模式給用戶選擇，分別是瀏覽模式，連播模式，設(shè)置模式。根據(jù)操作者點(diǎn)擊的模式圖標(biāo)將會(huì)進(jìn)入對應(yīng)的模式。（2） 文件瀏覽模式界面：若點(diǎn)擊瀏覽模式，則進(jìn)入文件瀏覽界面，可以看到開發(fā)板搭載的根文件系統(tǒng)搭載全部目錄，以及系統(tǒng)中的圖片，在文件瀏覽模式中，可以選擇的操作方式有：向上，選擇，上一頁，下一頁。（3） 圖片瀏覽模式界面：點(diǎn)擊圖片就可以進(jìn)入圖片瀏覽模式，在該模式中可以選擇的操作有：返回，放大，縮小，上一頁，下一頁，連播模式。（4） 設(shè)置模式界面，點(diǎn)

24、擊設(shè)置圖標(biāo)，就可以進(jìn)入設(shè)置模式，設(shè)置模式主要的功能是選擇某個(gè)目錄，以及該目錄中所有支持的格式的圖片。（5） 設(shè)置間隔時(shí)間：進(jìn)入模式后，可以通過點(diǎn)擊上下箭頭進(jìn)行設(shè)置連播圖片顯示的時(shí)間間隔，即每秒顯示下一張圖片。4.3電子相框的主流程圖 當(dāng)程序啟動(dòng)后，輸入進(jìn)程會(huì)調(diào)用觸摸屏驅(qū)動(dòng)tslib來操作和讀取觸摸屏，輸入進(jìn)程會(huì)將數(shù)據(jù)送至顯示進(jìn)程進(jìn)行顯示，顯示分為圖片顯示和文字顯示，圖片顯示調(diào)用libjpeg庫，而文字顯示則會(huì)調(diào)用freetype庫，它們調(diào)用的則由render.c渲染程序?qū)崿F(xiàn)。具體的實(shí)現(xiàn)的主流程如圖4.3所示： 圖4.3電子相框主流程主流程解析：（1） 初始化調(diào)試通道：本設(shè)計(jì)可以通過RS232標(biāo)

25、準(zhǔn)串口連接到Windows系統(tǒng)下的超級終端TERA TERM PRO打印初始化信息。（2） 分配5塊物理內(nèi)存：為了更好的用戶體驗(yàn)，就應(yīng)該加快操作的反應(yīng)速度，所以本設(shè)計(jì)事先在內(nèi)存中準(zhǔn)備好了下一步要執(zhí)行的數(shù)據(jù)，這5塊內(nèi)存分別存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為：放大圖片、縮小圖片、下一幅圖片、上一幅圖片、當(dāng)前圖片。這5塊內(nèi)存通過DMA與LCD的顯存進(jìn)行快速傳輸數(shù)據(jù)。所以分配這5塊內(nèi)存是本設(shè)計(jì)的有點(diǎn)所在。（3） 輸入設(shè)備：本課程設(shè)計(jì)的輸入設(shè)備為電阻觸摸屏，輸入進(jìn)程通過調(diào)用tslib驅(qū)動(dòng)來讀取觸摸屏數(shù)據(jù)。（4） 文字字符庫：界面文字的顯示通過render.c渲染程序調(diào)用freetype庫來實(shí)現(xiàn)，freetype庫是一個(gè)完全免

26、費(fèi)開源可移植的字體引擎。（5） 圖片渲染模塊：界面采用的顯示格式是BMP,本設(shè)計(jì)瀏覽的圖片則只支持JPEG格式，JPEG是一種壓縮圖片的格式，顯示進(jìn)程通過調(diào)用libjpeg來實(shí)現(xiàn)圖片的顯示。（6） 主界面：在minicom上運(yùn)行本設(shè)計(jì)的最終的可執(zhí)行程序，運(yùn)行后會(huì)出現(xiàn)主界面，主界面提供三種模式，分別是：瀏覽模式、連播模式、設(shè)置模式。根據(jù)用戶的操作，會(huì)分別進(jìn)入對應(yīng)的模式。（7） 顯示設(shè)備：本課程設(shè)計(jì)是周立功開發(fā)板自帶的4.3寸LCD顯示屏。4.4程序模塊介紹 本設(shè)計(jì)采用模塊化的思想，將程序分割成不同的功能模塊，便于程序的編寫，這也是現(xiàn)在最普遍的變成思想，稱為面向?qū)ο蟮木幊趟枷搿１驹O(shè)計(jì)大體分為的程序

27、塊為：頁面規(guī)劃模塊、調(diào)試模塊、圖片渲染模塊、字符解碼模塊、輸入模式模塊、顯示模塊。4.4.1頁面規(guī)劃模塊該模塊是由page_manager.c分別調(diào)用各子程序模塊，程序運(yùn)行后，由page_manager.c調(diào)用main_page.c進(jìn)行主界面的顯示，主界面分別有瀏覽模式、連播模式、設(shè)置模式這三種模式，操作者點(diǎn)擊不同的模式，會(huì)調(diào)用這個(gè)目錄下不同的子程序，調(diào)用的關(guān)系如圖4.4.1所示。 圖4.4.1 頁面規(guī)劃模塊程序4.4.2調(diào)試模塊在執(zhí)行程序時(shí)，需要用到超級終端TERA TERM PRO進(jìn)行操作目標(biāo)板，在對程序進(jìn)行調(diào)試，該minicom超級終端會(huì)輸出預(yù)先設(shè)置好的字符。改目錄下程序模塊之間的調(diào)用關(guān)

28、系如圖4.4.2所示。 圖4.4.2 調(diào)試模塊程序4.4.3圖片渲染解析模塊 圖片渲染模塊的功能是對圖片格式的解析和對圖片大小的草做，圖片格式分為bmp和JPEG，bmp是頁面的格式，jpeg則為瀏覽的圖片支持的格式，這兩種格式的選擇則由picfrm_manager.c完成，圖片的大小則由operation.c來完成。具體的圖片渲染解析模塊則如圖4.4.3所示： 圖4.4.3圖片渲染解析模塊程序4.4.4字符解碼模塊 字符編碼的規(guī)則是：英文字符用ascaii碼表示，中文簡體用gbk表示，中文繁體用big5表示，全世界的字符復(fù)雜多樣，為了統(tǒng)一又出現(xiàn)了Unicode碼，但由于Unicode用3個(gè)字

29、節(jié)表示每一個(gè)字符，這樣造成了資源的浪費(fèi)，比如英文字符用一個(gè)字符即可以表示，所以又出現(xiàn)了UTF-8、UTF-16LE、UTF-16BE等表示方法既克服了資源浪費(fèi)的問題又具有唯一性的保障。本程序的之間的調(diào)用關(guān)系如圖4.4.4所示： 圖4.4.4 字符解碼模塊4.4.5顯示模塊 顯示線程從內(nèi)存中讀取送至LCD的顯存中，輸入線程將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新至內(nèi)存中。其顯示模塊目錄中的各個(gè)程序調(diào)用關(guān)系如圖4.4.5所示： 5電子相框的相關(guān)驅(qū)動(dòng)移植 本設(shè)計(jì)用到的主要驅(qū)動(dòng)有：LCD顯示驅(qū)動(dòng)以及觸摸屏驅(qū)動(dòng)，下面詳細(xì)的解釋相關(guān)如何進(jìn)行配置。5.1 關(guān)于LCD驅(qū)動(dòng)的配置（1） 關(guān)于LCD的配置文件：在該開發(fā)板提供的LCD配置文

30、件里的添加如下內(nèi)容：（A） 配置好LCD控制寄存器 （B） 配置LCD類型為TFT（C） 設(shè)置LCD的寬度和長度（D） 配置好LCD的分辨率以及bpp參數(shù)（2） 初始化函數(shù)中添加LCD初始化功能： Static void_init smdk2410_init(void) MCIMX28x_fb_set_platdata(&smdk2410_fb_info); (3)配置內(nèi)核菜單，是的內(nèi)核支持frame buffer在make menuconfig中選擇：<*>support for frame buffer devices (4)編譯5.2 關(guān)于觸摸屏驅(qū)動(dòng)的配置對于觸摸屏驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，本文采用的是基于Linux本身自帶的輸入子系統(tǒng)方式設(shè)計(jì)的，由于設(shè)計(jì)的代碼比較繁雜，所以本文列出其主要的設(shè)計(jì)方法，主要的設(shè)計(jì)方法如下：（1） 設(shè)置輸入結(jié)果input_dev: (A)通過設(shè)置struct input_dev的evdev數(shù)組表示能產(chǎn)生key和ABS類事件。（B）設(shè)置產(chǎn)生key和ABS類事件里面的觸摸按鍵事件，X/Y絕對位移，絕對位移壓力事件。（2） 硬件操作：（A） ioremap寄存器（B） 設(shè)置AD分頻系數(shù)和ADCDLY（C） 注