基于RAM11的嵌入式视频监测控制系统--笔记一

来源:互联网 发布:市场营销模拟软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/16 11:00

基于RAM11的嵌入式视频监测控制系统

论文系统的设计采用了RAM处理器+视频采集模块+视频压缩模块的解决方案,普通的模拟摄像头作为系统的输入前段,产生的模拟复合视频信号由视频采集模块的模数转换芯片转换为数字信号,视频压缩模块的视频压缩芯片对数字信号进行压缩编码,RAM处理器负责数据的存储与传输功能。这种方案的优点在于将复杂的压缩算法交给专门的硬件模块完成,这样就能在满足系统需求的前提条件下,降低开发难度,缩短开发周期,而且信号处理效率更高,性能更加稳定。

 

RAM11平台,其静态存储空间为256MB,CPU主频为600MHz左右,而一般的编译工具链对存储空间和处理器的运算能力有很高的要求,由于硬件资源的局限性开发者无法再目标平台上进行本机编译。开发者可以再运算能力强大,存储空间充足的主机平台上编译出可以再目标系统(RAM11平台)上运行的二进制文件。对于本系统,交叉编译主要由两个原因:第一,在项目的起始阶段,嵌入式设备是一个空白的系统,需要通过交叉编译生成我们需要的系统引导代码和linux内核,并烧写进设备之中;第二,当目标平台启动运行linux系统后,在硬件资源的限制下无法完成大型阴功程序的编译工作,因此需要在主机上编译软件代码生成二进制可执行文件,然后再在目标平台上运行。

 

在作者的系统中,主机环境是Ubuntu9.10 linux操作系统。主机上linux操作系统的建立一般有两种方式:一是在计算机上直接安装linux操作系统;而是在计算机的windows操作系统下利用虚拟机管理软件,建立一个可以再windows下启动和管理虚拟Ubuntu linux操作系统。作者采用的是第二种方式:这种方式不仅能完成满足交叉编译环境的需要,而且虚拟机也能够控制主机硬件,同时能方便与windows系统进行切换,这种方式使用windows下的文件作为linux的硬盘空间,相较于双系统而言,不需要复杂的硬盘分区,另外,使用虚拟机安装的linux在windows下是几个文件,方便备份和恢复。

 

Bootloader的启动过程一般分为两个阶段,第一阶段初始化各种硬件设备(CPU及内存),把信息存储到内存空间,设置堆栈等,这一阶段是依赖CPU体系结构的代码,为了加快启动效率使用汇编语言来实现;第二阶段的主要任务是加载操作系统内核以及文件系统,一般通过C语言来设计这部分代码,使其具有较好的可读性与可移植性。Bootloader完成这些工作后,操作系统就可以开始控制CPU。


上图是linux操作系统的核心。

所有模块均依赖于进程调度模块,它们都需要依靠进程调度模块来挂起来或者继续运行它们的程序。

进程调度模块依赖于内存管理模块,前者需要使用后者来调整特定进程使用的内存空间。

进程通信模块依赖于内存管理模块,在使用共享内存机制进行进程通信时,需要内存管理模块的支持。

内存管理模块与文件系统模块相互依赖,一方面,内存管理模块利用文件系统模块来支持内存数据块的交换操作,另一方面,虚拟文件系统可使用内存管理模块支持内存虚拟盘设备。

文件系统模块还依赖于网络接口模块,虚拟文件系统可以使用网络接口模块来支持网络文件系统。

根文件系统:文件系统是为了便于用户和操作系统间进行交互,对存储设备上的数据和元数据进行组织的一种机制。根文件系统是一种特殊的文件系统,内核启动后它将首先被挂载。Linux将注入内核映像文件,初始化脚本,shell程序以及应用程序所依赖的库等这些系统启动必须的文件存放于一个硬盘分区中,这些基本的文件合称为根文件系统。

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