ARM嵌入式技術(shù)在工業(yè)和生活中正得到越來越廣泛的應(yīng)用,為了適應(yīng)技術(shù)的發(fā)展和社會的需求,滿足為社會培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的需要,高校通信類和電子類專業(yè)開設(shè)ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程及其實驗課程將成為趨勢。在課程中設(shè)置合理實驗,可以有效提高學生的動手能力和培養(yǎng)創(chuàng)新性思維,幫助學生更快、更好地掌握理論和應(yīng)用技術(shù)。 論文設(shè)計的ARM嵌入式教學實驗系統(tǒng)包括一塊適合普通高校嵌入式技術(shù)實驗課程教學的實驗開發(fā)板及其配套的實驗。該實驗系統(tǒng)針對一般高校所開設(shè)的ARM嵌入式技術(shù)相關(guān)課程的要求而設(shè)計,配套實驗符合教學大綱及實驗課時的要求。 論文設(shè)計的實驗開發(fā)板主要組成模塊有:最小系統(tǒng),包括控制器模塊、電源模塊、復(fù)位模塊、Flash ROM模塊、SDRAM模塊、JTAG接口等;擴展接口,包括LED、鍵盤、RS232串口、I2C接口、液晶模塊、以太網(wǎng)模塊等。實驗開發(fā)板采用S3C4510B網(wǎng)絡(luò)控制芯片用作控制和信號處理,使用網(wǎng)絡(luò)接口芯片DM9161和隔離變壓器H1102完成網(wǎng)絡(luò)接入,使用AM29LV160和HY57V641620HG構(gòu)建16位存儲單元,使用AT24C01和PCF8583來構(gòu)建I2C接口,使用MAX232完成TTL電平轉(zhuǎn)換以擴展RS232串口,并擴展鍵盤和LCD實現(xiàn)人機交互。實驗開發(fā)板的硬件設(shè)計充分考慮了一般高校實驗室的條件和需求,能夠較好地將成本控制在150元左右,有利于在有限的條件下為每個學生盡可能的創(chuàng)造動手制作PCB的實驗條件。實驗板的接口設(shè)計能夠讓學生較為方便地開展實驗,并考慮了實驗板擴展和二次開發(fā)的需要。 論文設(shè)計的實驗系統(tǒng)配套實驗主要有基礎(chǔ)實驗、擴展實驗和設(shè)計實驗?;A(chǔ)實驗主要幫助學生熟悉嵌入式系統(tǒng)的片內(nèi)資源和特殊功能寄存器的配置方法,對整個嵌入式系統(tǒng)的架構(gòu)有一定的理解,能編程完成一些簡單的控制功能;擴展實驗主要幫助學生建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計的基本理念,能夠設(shè)計和實現(xiàn)常見的外設(shè)驅(qū)動程序,能夠進行操作系統(tǒng)的配置和移植,能夠自行對實驗板進行一定程度的擴展;設(shè)計實驗?zāi)軌驇椭鷮W生提高嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā)能力,使學生能根據(jù)需要設(shè)計出實現(xiàn)一定功能的擴展模塊,從而使實驗板擴展成實現(xiàn)具體功能的工業(yè)產(chǎn)品?;A(chǔ)實驗包括ADS集成環(huán)境實驗、鍵盤實驗(GPIO輸入)、LED實驗(GPIO輸出)、定時器實驗、外部中斷實驗、UART串口通信實驗、I2C接口實驗、液晶顯示實驗;擴展實驗包括建立交叉編譯環(huán)境實驗、操作系統(tǒng)編譯實驗、操作系統(tǒng)移植實驗、以太網(wǎng)通信實驗、TFTP實驗、WEB訪問實驗;設(shè)計實驗包括TCP/IP協(xié)議棧實驗、Web服務(wù)器實驗。學生通過完成基礎(chǔ)實驗、擴展實驗和設(shè)計實驗來達到教學大綱的要求,并可以在此基礎(chǔ)上進行更深入的創(chuàng)新性開發(fā)實驗,可以滿足一般高校嵌入式技術(shù)實驗課程教學的需要。 論文介紹了嵌入式交叉編譯環(huán)境的建立以及實驗開發(fā)板設(shè)計完成后進行的調(diào)試。實驗開發(fā)板移植的嵌入式操作系統(tǒng)為uClinux,采用的Bootloader為U-boot。論文還簡單介紹了實驗系統(tǒng)的擴展方案和二次開發(fā)方案,并對嵌入式新技術(shù)的發(fā)展做了粗淺的探討。 論文所做的工作以科學發(fā)展觀為指導,是對普通高校ARM嵌入式技術(shù)實驗課程設(shè)計的一次有益探索。
標簽: ARM 嵌入式 教學實驗系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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基于ARM S3C2410平臺下嵌入式Linux虛擬機移植技術(shù)的研究與實現(xiàn)
上傳時間: 2013-07-14
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近年來,隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和普及,以TCP/IP協(xié)議為代表的開放式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,但是大量的設(shè)備都有SPI串行接口,這些設(shè)備的串行數(shù)據(jù)需要通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸,因此必須要尋求一種解決方案,用來解決這些傳統(tǒng)設(shè)備與現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的互聯(lián)問題。本文針對這種情況設(shè)計了一種基于ARM處理器的嵌入式以太網(wǎng)接口系統(tǒng)。 本文分別對SPI串行通信和基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)進行研究和分析,在此基礎(chǔ)上設(shè)計一個嵌入式系統(tǒng)—基子ARM處理器的串行通信與以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng),來實現(xiàn)SPI串行口與網(wǎng)口的數(shù)據(jù)傳輸。 首先分析了當前串行通信的應(yīng)用現(xiàn)狀和以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展動態(tài),指出SPI串口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化的趨勢,然后詳細介紹了嵌入式處理器LM3S8962的特點和內(nèi)部結(jié)構(gòu)接著闡述了嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的總體設(shè)計以及每層協(xié)議的編寫過程。在硬件設(shè)計方面,對本文所設(shè)計的系統(tǒng)—基于ARM處理器的串行通信與以太網(wǎng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進行了總體設(shè)計,將系統(tǒng)分為三個主要模塊:處理器模塊、SPI通信模塊和以太網(wǎng)接口模塊。同時在軟件設(shè)計方面對啟動代碼流程、驅(qū)動程序設(shè)計與實現(xiàn)、軟件包的配置進行了說明。對設(shè)計的主程序的流程圖以及各個任務(wù)參數(shù)設(shè)置加以分析。最后對系統(tǒng)進行了測試表明通信是成功的。 總之,本文完成了嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的硬件平臺架構(gòu)設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)的移植,為今后嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制器的后繼開發(fā)提供了一個嵌入式平臺,研究成果對于嵌入式遠程監(jiān)控系統(tǒng)在遠程控制領(lǐng)域的應(yīng)用具有一定的參考價值。
標簽: Cortex ARM 嵌入式 以太網(wǎng)通信
上傳時間: 2013-04-24
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國內(nèi)大部分普通高校實驗室的嵌入式實驗教學系統(tǒng)基本上是基于8位CPU的單片機,這些系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)十分成熟且實驗內(nèi)容大多停留在單一的驗證性實驗,因此只能提供基礎(chǔ)知識的教學而不能涵蓋基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新三個層次,也不能培養(yǎng)出市場對嵌入式系統(tǒng)需求的學生。而建立以ARM為內(nèi)核的嵌入式處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)相結(jié)合的實驗教學體系及實驗內(nèi)容,能使學生在軟、硬件知識結(jié)合上和能力上有新的提高。 ARM是當前全球領(lǐng)先的16/32位RISC微處理器內(nèi)核,現(xiàn)在大多數(shù)功能強大的嵌入式處理器都是基于ARM內(nèi)核構(gòu)建的,如本課題中教學實驗平臺硬件部分以IntelXscale處理器PXA270為核心,軟件部分以Linux操作系統(tǒng)為核心進行開發(fā),教學實驗平臺是基于嵌入式Linux操作系統(tǒng),高速的網(wǎng)絡(luò)型硬件平臺功能強大、復(fù)雜,起點高,適合于各高校的教學和實驗,以及各種嵌入式系統(tǒng)的課題和科研項目。 構(gòu)建教學實驗平臺的主要工作是完成硬件的設(shè)計、實現(xiàn)及操作系統(tǒng)移植。本論文主要在闡述嵌入式概念和主要開發(fā)技術(shù)、方法的基礎(chǔ)上,對PXA270硬件平臺和嵌入式Linux操作系統(tǒng)軟件平臺作了相關(guān)介紹;詳細講述了移植Linux到硬件平臺的過程,實現(xiàn)ARM—Linux嵌入式系統(tǒng)軟硬件的結(jié)合,并在該教學實驗平臺上設(shè)計了如觸摸屏控制實驗、USB設(shè)備實驗與數(shù)字視頻接口等實驗。
上傳時間: 2013-07-04
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隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人們對生活質(zhì)量的要求越來越高,在視聽享受方面,家庭影院越來越普遍,便攜式電子設(shè)備也日趨成熟。目前,人們對嵌入式媒體播放器的研究越來越廣泛了,國內(nèi)外已經(jīng)出現(xiàn)了像MP3、MP4和智能手機等眾多樣式的便攜式嵌入式媒體播放器。但由于種種環(huán)境及條件的限制,這些便攜式的媒體播放器都只能播放單一的或幾種固定的媒體格式,可擴展性都比較差;而現(xiàn)在隨著應(yīng)用的不斷增多,越來越多的更先進的壓縮算法被提出,導致了媒體格式的多樣化,在這種情況下,必然要求嵌入式媒體播放器要適應(yīng)多種格式。為此,通過對各種PC機上的播放器設(shè)計架構(gòu)的研究與借鑒,在本文中主要在軟件方面為嵌入式媒體播放器設(shè)計了一種可擴展性架構(gòu),并設(shè)計了播放器界面,實現(xiàn)了一些播放器的功能。 另外,在本文還介紹了一種基于嵌入式技術(shù)的多媒體播放器的系統(tǒng)設(shè)計方案。該系統(tǒng)主要是通過在嵌入式芯片上加載操作系統(tǒng),同時擴充必要的接口,在操作系統(tǒng)的支持下,開發(fā)多媒體播放器。 在本文的整個系統(tǒng)設(shè)計過程中,采用了Intel公司的PXA270處理器芯片,外擴展了USB接口,定制并加載了Linux操作系統(tǒng),在操作系統(tǒng)的支持下,對各個外擴的接口進行了驅(qū)動程序的編寫,同時應(yīng)用QT/Embedded開發(fā)了多媒體播放器的圖形界面并實現(xiàn)了相應(yīng)的功能,最后,圖像既可顯示在LCD顯示屏上也可通過VGA接口顯示在電腦顯示屏上,聲音信號則是通過PXA270處理器的IIS總線傳給CODEC芯片,然后將其轉(zhuǎn)換為模擬信號,進而通過音箱或者耳機等設(shè)備放出。
上傳時間: 2013-06-19
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隨著經(jīng)濟的發(fā)展,生活節(jié)奏的加快以及信息技術(shù)的進步,人們越來越多的借助高性能的移動手持設(shè)備來完成日常工作,目前手持設(shè)備處理性能有了很大的提高,其所能處理的數(shù)據(jù)量也越來越大,傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)方式已經(jīng)越來越滿足不了需求,嵌入式數(shù)據(jù)庫就隨之誕生,為手持設(shè)備提供專業(yè)的數(shù)據(jù)管理。嵌入式數(shù)據(jù)庫的輕量級、被軟件產(chǎn)品包含、無需人工數(shù)據(jù)庫管理等特點使其適合被應(yīng)用于各類嵌入式系統(tǒng)及手持設(shè)備中。使用嵌入式數(shù)據(jù)庫與使用文件系統(tǒng)進行客戶端數(shù)據(jù)管理相比更加靈活方便、可以高效地實時更新客戶端本地數(shù)據(jù)。使用數(shù)據(jù)庫完成大量數(shù)據(jù)的存儲和管理,同圖形界面軟件結(jié)合構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的支撐系統(tǒng)。 SQLite數(shù)據(jù)庫作為一種開源的嵌入式數(shù)據(jù)庫,具有體積小,速度快,存儲量大,API使用方便等諸多的優(yōu)點,目前已經(jīng)成為被廣泛應(yīng)用的嵌入式數(shù)據(jù)庫之一。同樣的,嵌入式圖形界面MINIGUI的開源版本也具有體積小,控件比較豐富,編程難度不高等優(yōu)點,受到廣大嵌入式開發(fā)者的喜愛。 本文的主要任務(wù)是將MINIGUI和SQLite進行有針對的裁剪或添加部分功能后移植到開發(fā)板上,然后將圖形界面和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合在arm—linux平臺上建立一個具有基本功能的嵌入式信息管理系統(tǒng)。首先分析了系統(tǒng)所使用的硬件平臺并研究了軟件環(huán)境的搭建過程,包括移植Bootloader、移植linux內(nèi)核、建立NFS網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)進行程序調(diào)試,然后分別給出了嵌入式圖形界面MINIGUI和嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite移植到開發(fā)板的過程和它們各自的開發(fā)技術(shù),最后詳細研究了如何在MINIGUI中連接SQLite數(shù)據(jù)庫,從而將二者結(jié)合起來編程以實現(xiàn)本系統(tǒng)并給出了系統(tǒng)在開發(fā)過程中所遇到的關(guān)鍵問題的解決方案,包括屏幕旋轉(zhuǎn)及校正、設(shè)計軟鍵盤進行屏幕輸入、利用SQLite存儲圖片文件。從而證明了當前條件下在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)一個比較簡單的信息管理系統(tǒng)是完全可行的。最后討論了該領(lǐng)域存在的一些問題和今后需要進一步研究的課題。
標簽: ARMLinux 嵌入式 信息管理系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-10
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隨著科學技術(shù)的進步,電腦互聯(lián)網(wǎng)的普及,傳統(tǒng)糧倉人工監(jiān)控的方式正在被更加方便和高精確度的檢測控制系統(tǒng)所替代。在單機局部檢測控制的基礎(chǔ)上,利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將整個糧倉測控系統(tǒng)集成在一起,通過網(wǎng)頁訪問方式,糧倉管理人員能夠更快更好地了解糧倉具體環(huán)境指標,各項溫濕度,氣體含量并通過控制電機等方式對環(huán)境各參數(shù)進行控制。 本文提出并設(shè)計了一套以ARM嵌入式開發(fā)板為核心的現(xiàn)代糧情測控系統(tǒng)。嵌入式糧情測控系統(tǒng)在傳感器采集到信號,進行處理后,將數(shù)據(jù)顯示在網(wǎng)頁和嵌入式開發(fā)板液晶屏上,通過TCP/IP協(xié)議,使用IE瀏覽器就可以在線查看實時數(shù)據(jù),并且可以保存和打印數(shù)據(jù),另外還可以通過網(wǎng)頁控制電機等設(shè)備工作。該系統(tǒng)硬件平臺使用ARM9微處理器S3C2410,以核心板和底板的方式組成,可以采集多路模擬和數(shù)字信號;支持標準RS232接口和USB通信接口;采用液晶顯示屏和觸摸屏的人機交互接口,為操作人員提供了良好的監(jiān)控界面;軟件系統(tǒng)使用嵌入式Linux操作系統(tǒng),通過交叉編譯模式,使用C語言編寫移植傳感器驅(qū)動和電機控制程序,使用Boa嵌入式WEB服務(wù)器和SQLite數(shù)據(jù)庫搭建遠程監(jiān)控系統(tǒng),使用MiniGUI圖形軟件系統(tǒng)編寫了終端界面程序,完成了人機交互界面的設(shè)計。 本文第一章綜合介紹了課題研究背景及嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設(shè)計方案。第二章概述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的設(shè)計,包括嵌入式系統(tǒng)的特點及其軟硬件組成部分,以及系統(tǒng)設(shè)計中選用的各種傳感器及電機驅(qū)動器等。第三章詳細闡述了嵌入式糧情測控系統(tǒng)的實現(xiàn),包括嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)流程,傳感器和電機的驅(qū)動及控制程序,以及嵌入式WEB遠程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)。第四章介紹了MiniGUI軟件界面的設(shè)計以及應(yīng)用程序的設(shè)計。 論文最后對本課題的完成情況做了總結(jié)和評價,并且為本課題的發(fā)展提出了建議。
標簽: ARMLinuz 嵌入式 測控系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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軌道車輛車載微機控制系統(tǒng)是列車網(wǎng)絡(luò)控制重要組成部分,顯示系統(tǒng)是微機控制系統(tǒng)人機交互的重要平臺??紤]到微機平臺的統(tǒng)一性,車載顯示系統(tǒng)也可以移植實時多任務(wù)操作系統(tǒng)。鑒于ARM芯片外圍設(shè)備接口模塊通用性,能夠滿足日益豐富的外圍設(shè)備連接的需要,可作為硬件平臺考慮。本課題在以ARM9開發(fā)板S3C2410為硬件平臺,以實時多任務(wù)操作系統(tǒng)VxWorks為操作系統(tǒng)平臺,進行嵌入式顯示系統(tǒng)的研究。 課題以VxWorks系統(tǒng)在ARM上的啟動(BSP的移植)、圖形設(shè)備驅(qū)動的研究與設(shè)計、圖形界面的設(shè)計為技術(shù)路線。主要進行了基于ARM的VxWorks BSP的移植和設(shè)計,基于ARM—VxWorks的圖形設(shè)備模塊驅(qū)動程序的研究與設(shè)計,完成了VxWorks系統(tǒng)下漢字庫的開發(fā),以及中西文混合顯示的實現(xiàn)。 若通過研究和設(shè)計達到了信息的有效實時的傳輸,且通過直觀的語言指示及生動的圖形顯示界面顯示出來,那么,不僅為很多需要圖形界面顯示的應(yīng)用領(lǐng)域拓展了選擇面,而且將進一步促進該嵌入式系統(tǒng)的組合在工業(yè)控制領(lǐng)域得到更為廣泛的應(yīng)用。 本課題主要研究內(nèi)容分為一下幾個部分: 第一部分主要介紹了課題背景,嵌入式顯示系統(tǒng)的發(fā)展。 第二部分對VxWorks系統(tǒng)進行了分析與比較,揭示其在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的優(yōu)越性,并對VxWorks系統(tǒng)指定的開發(fā)環(huán)境Tornado進行簡要的介紹。 第三部分為基于ARM—VxWorks平臺圖形設(shè)備驅(qū)動的研究與設(shè)計。 第四部分介紹了VxWorks系統(tǒng)下WindML漢字庫的開發(fā)及中西混合顯示的實現(xiàn)。 第五部分實現(xiàn)了針對于ARM9系列S3C2410開發(fā)板的BSP的移植和設(shè)計,構(gòu)建ARM—VxWorks嵌入式系統(tǒng)調(diào)試平臺。 第六部分嘗試了VxWorks系統(tǒng)下WindML圖形控件的模擬和簡單的圖形界面的設(shè)計,并對專業(yè)的GUI圖形設(shè)計工具Zinc進行了簡要的說明和簡單的運用。 第七部分給出了結(jié)論和展望。
標簽: ARMVxWorks 嵌入式 顯示系統(tǒng)
上傳時間: 2013-04-24
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本書以嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程為主線,剖析了嵌入式Linux系統(tǒng)構(gòu)建的各個環(huán)節(jié)。本書從嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識和Linux編程技術(shù)講起,接下來說明了嵌入式Linux交叉開發(fā)環(huán)境的建立,然后分析了嵌入式Linux系統(tǒng)的引導程序、內(nèi)核和文件系統(tǒng)三大組成部分,最后介紹了嵌入式Linux系統(tǒng)集成和部署的方法。本書使用的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件全部來源于開源站點,文中提供了具體的鏈接地址。本書主要以ARM平臺為例,對U-Boot和Linux內(nèi)核啟動過程做了詳細分析,為學習嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)奠定基礎(chǔ)。本書從概念上闡述了嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程
上傳時間: 2013-04-24
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ARM微處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù),已在很多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于網(wǎng)絡(luò)在未來計算中將發(fā)揮非常重要的作用,因此連通性、網(wǎng)絡(luò)化正逐漸成為嵌入式設(shè)備的發(fā)展方向,嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。美國貝爾實驗室預(yù)測未來數(shù)年內(nèi)所能想到的任何有用信息都是由嵌入式設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)供給信息的需求者。 本文設(shè)計和實現(xiàn)了基于ARM處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件解決方案,將Linux移植到LH79520,并且實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。 本文采用NXP公司的LH79520微控制器作為處理器,采用高度集成的以太網(wǎng)芯片DM9000A作為網(wǎng)絡(luò)接口,并且擴展了LCD、UART接口。使用APEX作為系統(tǒng)的Bootloader,選擇Linux操作系統(tǒng)進行裁剪和移植,編寫了網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動程序,使得2.6.22版本內(nèi)核在硬件上穩(wěn)定運行;同時實現(xiàn)了嵌入式平臺和Linux系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。對影響TCP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的因素進行了研究,通過對比和測試優(yōu)化了ARM嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。最后,在ARM平臺和Linux主機端分別實現(xiàn)了采用IPMSG協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用程序。 通過測試表明,本文所設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)在可用性及操作方便性方面都達到了預(yù)期的目標,使得ARM Linux移植更有效率而且降低成本,具有實際的應(yīng)用價值。
標簽: Linux ARM 嵌入式 網(wǎng)絡(luò)
上傳時間: 2013-07-14
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