SoC(System On a Chip)又稱為片上系統(tǒng)，是指將微處理器、模擬IP核、數(shù)字IP核和存儲器（或片外存儲器接口）集成在單一芯片上。SoC產(chǎn)品不斷朝著體積小、功能強的方向發(fā)展，芯片內(nèi)部整合越來越多的功能。ARM架構(gòu)作為嵌入式系統(tǒng)流行的應(yīng)用，其應(yīng)用的擴展面臨軟件擴充的問題，而X86平臺上卻有很多軟件資源。若將已有的X86軟件移植到ARM平臺，則可以在一定程度上解決軟件擴充的問題。 本論文針對X86指令在ARM中兼容的應(yīng)用，以智能手機的應(yīng)用為例，提出了基于ARM嵌入式平臺，使用X86指令到ARM指令的二進制翻譯模塊，達到對X86指令的兼容。主要研究ARM公司的片上總線系統(tǒng)——AMBA AHB和AMBA APB片上總線標準。對Multi-layer總線結(jié)構(gòu)進行研究，分析了Multi-layer AHB系統(tǒng)中使用的Bus Matrix模塊的結(jié)構(gòu)，從Bus Matrix模塊的內(nèi)部矩陣結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)架構(gòu)兩方面針對系統(tǒng)的特點作出優(yōu)化。 最后介紹了論文采用的事物級模型與Verilog HDL協(xié)同仿真的方法和系統(tǒng)的控制過程，通過仿真結(jié)果的比較，驗證了利用二進制翻譯模塊實現(xiàn)X86指令執(zhí)行的可行性和優(yōu)化后的架構(gòu)較適合于X86翻譯系統(tǒng)的應(yīng)用。
標簽： ARM X86 SoC
上傳時間： 2013-06-28
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近年來，隨著現(xiàn)代社會對軍用和民用設(shè)備需求的不斷擴大及要求的不斷提高，運動目標的識別和跟蹤技術(shù)已經(jīng)迅速發(fā)展成為現(xiàn)代信息處理領(lǐng)域中一項非常重要的技術(shù)，并在許多領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮著不可替代的作用，但是在面向應(yīng)用的目標跟蹤系統(tǒng)卻不盡如人意，不能很好的滿足應(yīng)用的要求。 本文簡述了傳統(tǒng)的基于桌面PC機的目標跟蹤系統(tǒng)實現(xiàn)方法。目標跟蹤具有兩個突出的特點，一是計算數(shù)據(jù)量大，一是對處理速度要求高。傳統(tǒng)上，運動目標跟蹤系統(tǒng)的實現(xiàn)是基于桌面PC機，但工業(yè)應(yīng)用的快速發(fā)展使傳統(tǒng)的目標跟蹤系統(tǒng)越來越不能滿足應(yīng)用的需要。 本文提出了一種基于ARM嵌入式平臺的目標跟蹤解決方案。研究了如何將嵌入式平臺和目標跟蹤結(jié)合起來，并對系統(tǒng)的設(shè)計思想和設(shè)計方法進行了詳述。首先進行了功能分析和總體設(shè)計，分析了將嵌入式平臺作為目標跟蹤解決方案的關(guān)鍵性問題，包括采用ARM嵌入式平臺的必要性，系統(tǒng)框架的設(shè)計，對于嵌入式處理器和操作系統(tǒng)的選擇：然后在總體設(shè)計的基礎(chǔ)上完成了系統(tǒng)的設(shè)計，包括軟硬件平臺的設(shè)計，完成了BootLoader的設(shè)計，Linux內(nèi)核的定制，USB攝像頭驅(qū)動程序的設(shè)計和OpenCV視覺庫的建立；最后分析了目標跟蹤的過程，利用背景差法實現(xiàn)了運動的檢測，提取了行人的特征，利用Mean-Shift算法實現(xiàn)了對運動目標的跟蹤。 本文提出的基于嵌入式平臺的目標跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用潛力巨大，有待進一步的研究和探索。在論文最后對研究進行了總結(jié)和展望，提出了未來的研究方向。
標簽： ARM 嵌入式平臺 目標跟蹤系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-27
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水泵效率是反映水泵經(jīng)濟性能和綜合性技術(shù)指標的參數(shù)。隨著我國節(jié)能減排工作的深入開展，用泵企業(yè)要求準確、經(jīng)常性地測試水泵的效率值，掌握設(shè)備的能源利用率和設(shè)備自身狀況，評估設(shè)備運行經(jīng)濟狀況的合理程度。目前，國內(nèi)水泵效率檢測儀器的測量精度低、實時性和可靠性較差，現(xiàn)場可操作性差，人機界面不夠友好。 本課題是利用ARM嵌入式系統(tǒng)來實現(xiàn)水泵效率檢測儀器的研制，旨在開發(fā)一種操作簡單、便于攜帶又能滿足指導(dǎo)經(jīng)濟運行精度要求的泵效測量裝置，將計算機技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)水泵效率檢測的同時，也實現(xiàn)了水泵各項主要參數(shù)的測試、數(shù)據(jù)保存、傳輸及曲線擬合等功能。研究了數(shù)據(jù)采集與處理、曲線擬合、數(shù)據(jù)庫開發(fā)、通信等實現(xiàn)中的重點、難點問題，并采取了有效的硬件和軟件抗干擾措施，確保了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 本文以模塊化和結(jié)構(gòu)化的思想搭建了基于ARM9的硬件平臺，設(shè)計了專用模擬電路，研究了嵌入式操作系統(tǒng)WinCE4.2的移植，利用Platform Builder進行了操作系統(tǒng)內(nèi)核的定制和編譯，分析了WinCE4.2 Bootloader的工作原理和架構(gòu)，根據(jù)系統(tǒng)的功能需要和硬件資源分配、設(shè)計了設(shè)備的Bootloader。 應(yīng)用層開發(fā)使用embedded Visual C++4.0開發(fā)工具，集成IDE環(huán)境，快速的開發(fā)Windows CE應(yīng)用程序。主要內(nèi)容包括：開發(fā)友好的人機界面、實現(xiàn)儀器的基本功能、顯示水泵機組的性能參數(shù)、繪制水泵性能曲線并顯示和構(gòu)建水泵性能數(shù)據(jù)庫、實現(xiàn)通信。 在樣機試制完成后，對多臺水泵進行了試驗，試驗結(jié)果證明本檢測儀器具有穩(wěn)定可靠、測試精度和自動化程度高、管理維護方便的特點，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟性能。
標簽： ARM 嵌入式系統(tǒng) 儀的研制 水泵
上傳時間： 2013-06-02
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本文以太陽能割草機器人為研究對象，以經(jīng)濟實用為研究目標，主要研究了太陽能割草機器人的定位行走、能量管理、基于ARM的控制硬件構(gòu)成和軟件設(shè)計以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)構(gòu)建等關(guān)鍵技術(shù)。 全區(qū)域覆蓋路徑規(guī)劃一直是智能割草機研究的一個難點，本課題從相對定位入手，提出了一種以基站為參考原點建立全局坐標的方法，其為路徑規(guī)劃提供了準確的定位，消除了在路徑規(guī)劃過程中誤差的積累。根據(jù)太陽能電池板及蓄電池混合供能的特點設(shè)計了能量的人工智能決策系統(tǒng)-Agent反應(yīng)型決策系統(tǒng)，為能量的供應(yīng)提供了優(yōu)化的決策算法。控制系統(tǒng)是體現(xiàn)太陽能割草機器人智能化水平的關(guān)鍵部分，根據(jù)應(yīng)用要求，結(jié)合結(jié)構(gòu)簡單實用的理念，設(shè)計了太陽能割草機器人基于ARM中心控制模塊、電機控制模塊、傳感器系統(tǒng)以及定位系統(tǒng)模塊的硬件部分。在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計了操作系統(tǒng)以及嵌入式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并給出了每個模塊具體的算法。 本文主要研究的太陽能割草機器人控制系統(tǒng)，提供了一套低成本、切實可行的設(shè)計方案，具有一定的理論意義和實用價值。
標簽： ARM 太陽能 機器人 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-04-24
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語音通信是人類通信的重要組成部分，伴隨著數(shù)字通信技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，特別是Internet的出現(xiàn)，基于因特網(wǎng)的數(shù)字語音通信技術(shù)得了到迅速的發(fā)展。由于設(shè)備、環(huán)境、人為操作等因素的影響，網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)恼Z音信號可能出現(xiàn)忽大忽小的情況，為了得到較好的語音信號輸出效果，需要在接收端對語音信號進行處理。針對以上情況，本文研究并實現(xiàn)了基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語音AGC系統(tǒng)。 本文結(jié)合嵌入式系統(tǒng)和AGC技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計實現(xiàn)了一個基于ARM的網(wǎng)絡(luò)語音AGC系統(tǒng)。本文首先對AGC算法進行了深入研究，在對LMS算法進行研究的基礎(chǔ)上提出了一種基于LMS的數(shù)字語音AGC算法，通過Matlab軟件對算法進行了仿真；設(shè)計了一個由AT91RM9200微處理器、網(wǎng)絡(luò)控制器、音頻芯片構(gòu)成的嵌入式AGC處理終端硬件平臺，構(gòu)建了嵌入式Linux操作系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)語音AGC系統(tǒng)的下位機終端。該終端主要實現(xiàn)了用基于LMS的數(shù)字語音AGC算法實時地處理從網(wǎng)絡(luò)上傳過來的忽大忽小的數(shù)字語音信號，取得良好的語音信號輸出，并且穩(wěn)定性可靠；設(shè)計實現(xiàn)了上位PC機程序，上位機實現(xiàn)了通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)字語音信號實時地傳送到嵌入式終端的功能。 本設(shè)計采用高性能微處理器，配合嵌入式Linux強大支持功能的實現(xiàn)方案，具有高性能、低成本、小型化、實時性強等諸多優(yōu)點。相比傳統(tǒng)的實現(xiàn)架構(gòu)，該設(shè)計具有更好的靈活性和操作性，性價比更高，功能更強大，同時可擴展性和可移植性也更好，具有一定的技術(shù)先進性和廣泛的應(yīng)用前景。
標簽： ARM AGC 網(wǎng)絡(luò)語音
上傳時間： 2013-06-11
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電液控制作為液壓控制的一個新分支，因為其本身的特點正得到越來越廣泛的應(yīng)用。電液控制系統(tǒng)的發(fā)展對電液控制技術(shù)提出了更高的要求，這必將促進電液控制技術(shù)的發(fā)展。本文在教研室多年電液控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出開發(fā)通用型電液系統(tǒng)數(shù)字控制器。 通過對電液控制技術(shù)的研究，了解電液系統(tǒng)的一般構(gòu)成，結(jié)合多個具體實例，本文提出數(shù)字式電液控制器概念，以ARM微處理器為硬件核心，采用多種智能控制算法解決電液系統(tǒng)閉環(huán)控制問題。 數(shù)字控制器以PHILIPS公司的32位ARM7微處理器LPC2292為硬件核心，配有高速AD、DA轉(zhuǎn)換器。硬件設(shè)計注重通用性，具有多種輸入、輸出通道，可以采集和輸出多種、多個模擬量信號和數(shù)字量信。具有多種通信接口，可以實現(xiàn)近距離監(jiān)控或者遠距離操控。人機交互通道豐富，具有報警、狀態(tài)指示、參數(shù)顯示等功能。采用光電隔離、獨立電源、屏蔽外殼等措施保證控制器具有良好的穩(wěn)定性、可靠性。軟件設(shè)計采用UC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)，內(nèi)部集成多種智能控制算法，保證電液系統(tǒng)閉環(huán)控制取得良好的效果。開發(fā)模擬試驗系統(tǒng)，可以模擬電液系統(tǒng)現(xiàn)場的各種信號和閉環(huán)回路，實現(xiàn)實驗室調(diào)試。采用Visual Basic開發(fā)上位機軟件，配合控制器完成參數(shù)修改、保存，繪制實時監(jiān)控曲線，控制硬件等功能。 控制器解決了電液系統(tǒng)多樣性難題，客服模擬控制的缺點。研發(fā)出模糊自整定PID算法，它成功解決了閉環(huán)控制過程中設(shè)定信號不斷變化的難題。經(jīng)過多次現(xiàn)場調(diào)試，目前控制器已經(jīng)成功應(yīng)用于國內(nèi)多家企業(yè)的輪胎耐久性試驗機和密煉機兩種電液系統(tǒng)，在這兩種系統(tǒng)中成功取代進口國外模擬控制器，并且控制效果好于國外模擬控制器。關(guān)鍵詞：電液系統(tǒng)；ARM7；UC/OS-II；模糊自整定
標簽： ARM 微處理器 電液系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-31
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隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用以及嵌入式技術(shù)、圖像技術(shù)的不斷進步，視頻監(jiān)控領(lǐng)域進入了一個快速發(fā)展的時期。基于嵌入式技術(shù)的視頻監(jiān)控技術(shù)作為一種先進的、廉價的視頻監(jiān)控技術(shù)，為視頻監(jiān)控設(shè)備的開發(fā)提供了一種全新解決方案。近年來，采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)由于其更低廉的價格、更靈活的部署方式受到廣大視頻監(jiān)控用戶的青睞，逐漸成為視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展方向之一。 運動目標檢測算法是一種在視頻圖像檢測中經(jīng)常使用的算法，主要用來發(fā)現(xiàn)視頻中的運動物體。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中引入運動目標檢測算法可使監(jiān)控系統(tǒng)具備簡單的智能功能，即在有運動物體進入監(jiān)控區(qū)域時才傳輸視頻并錄像。常用的運動目標檢測算法包括幀間差分法和背景差法等。 論文在融合嵌入式技術(shù)、運動目標檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)在室內(nèi)及小型辦公場所應(yīng)用的實際需求，提出了一種基于嵌入式技術(shù)的無線智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)解決方案。該方案的視頻監(jiān)控端采用三星公司基于ARM體系結(jié)構(gòu)的芯片S3C2440A作為處理器，在使用該處理器的硬件板上構(gòu)建了嵌入式Linux操作系統(tǒng)作為應(yīng)用程序開發(fā)的平臺。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的視頻監(jiān)控端應(yīng)用程序開發(fā)中，論文分析了幀間差分法和背景差法的優(yōu)缺點，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了兩種算法的融合，完成了在視頻采集的同時實現(xiàn)對運動物體的檢測。系統(tǒng)的PC視頻接收端應(yīng)用程序使用C＃語言編寫，程序開發(fā)中使用了網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)，在Windows操作系統(tǒng)下實現(xiàn)了視頻接收、錄像及錄像播放功能。 實驗結(jié)果表明，論文設(shè)計圓滿地完成了功能要求，對基于嵌入式平臺的監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計具有很大的參考價值。
標簽： ARM 無線智能 監(jiān)控系統(tǒng)
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表面粗糙度是機械加工中描述工件表面微觀形狀重要的參數(shù)。在機械零件切削的過程中，刀具或砂輪遺留的刀痕，切屑分離時的塑性變形和機床振動等因素，會使零件的表面形成微小的蜂谷。這些微小峰谷的高低程度和間距狀況就叫做表面粗糙度，也稱為微觀不平度。表面粗糙度的測量是幾何測量中的一個重要部分，它對于現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展起了重要的推動作用。世界各國競相進行粗糙度測量儀的研制，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各種各樣的粗糙度測量系統(tǒng)也競相問世。對于粗糙度的測量，隨著技術(shù)的更新，國家標準也一直在變更。最新執(zhí)行的國家標準(GB/T6062-2002)，規(guī)定了粗糙度測量的參數(shù)，以及制定了觸針式測量粗糙度的儀器標準[1]。 隨著新國家標準的執(zhí)行，許多陳舊的粗糙度測量儀已經(jīng)無法符合新標準的要求。而且生產(chǎn)工藝的提高使得原有方案的采集精度和采集速度，滿足不了現(xiàn)代測量技術(shù)的需要。目前，各高校公差實驗室及大多數(shù)企業(yè)的計量部門所使用的計量儀器(如光切顯微鏡、表面粗糙度檢查儀等)只能測量單項參數(shù)，而能進行多參數(shù)測量的光電儀器價格較貴，一般實驗室和計量室難以購置。因此如何利用現(xiàn)有的技術(shù)，結(jié)含現(xiàn)代測控技術(shù)的發(fā)展，職制出性能可靠的粗糙度測量儀，能有效地降低實驗室測量儀器的成本，具有很好的實用價值和研究意義。 基于上述現(xiàn)狀，本文在參考舊的觸針式表面粗糙度測量儀技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，提出了一種基于ARM嵌入式系統(tǒng)的粗糙度測量儀的設(shè)計。這種測量儀采用了先進的傳感器技術(shù)，保證了測量的范圍和精度；采用了集成的信號調(diào)理電路，降低了信號在調(diào)制、檢波、和放大的過程中的失真；采用了ARM處理器，快速的采集和控制測量儀系統(tǒng)；采用了強大的PC機人機交互功能，快速的計算粗糙度的相關(guān)參數(shù)和直觀的顯示粗糙度的特性曲線。 論文主要做了如下工作：首先，論文分析了觸針式粗糙度測量儀的發(fā)展以及現(xiàn)狀；然后，詳細敘述了系統(tǒng)的硬件構(gòu)成和設(shè)計，包括傳感器的原理和結(jié)構(gòu)分析、信號調(diào)理電路的設(shè)計、A/D轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計、微處理器系統(tǒng)電路以及與上位機接口電路的設(shè)計。同時，還對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集進行了研究，開發(fā)了相應(yīng)的固件程序及接口程序，完成數(shù)據(jù)采集軟件的編寫，并且對表面粗糙度參數(shù)的算法進行程序的實現(xiàn)。編寫了控制應(yīng)用程序，完成控制界面的設(shè)計。最終設(shè)計出一套多功能、多參數(shù)、高性能、高可靠、操作方便的表面粗糙度測量系統(tǒng)。
標簽： ARM 測量
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隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展和電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用，電能污染日益嚴重，電能質(zhì)量問題已經(jīng)成為電力部門及電力用戶越來越關(guān)注的問題。電能質(zhì)量的各項指標若偏離正常水平過大，會給發(fā)電、輸變電和用電設(shè)備帶來不同程度的危害。電能質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到國民經(jīng)濟的總體效益，因此對電能質(zhì)量進行檢測和分析從而提高和改善電能質(zhì)量具有非常重要的意義。 本文首先介紹了電能質(zhì)量的基本概念，對各種電能質(zhì)量問題的分類、特征及產(chǎn)生原因和危害作了詳細的闡述。通過對電能質(zhì)量各項指標(供電電壓偏差、頻率偏差、公用電網(wǎng)諧波、三相電壓不平衡度、電壓波動與閃變)的分析，以傳統(tǒng)的傅立葉變換理論為基礎(chǔ)，針對目前電能質(zhì)量分析的難點即對突變的、暫態(tài)的、非平穩(wěn)的信號的檢測與分類，提出了基于小波變換的暫態(tài)電能質(zhì)量分析方法。利用小波變換模極大值原理檢測信號奇異點作為是否發(fā)生暫態(tài)擾動的判據(jù)，克服了傳統(tǒng)方法中無時域局部性的缺點。 在系統(tǒng)的研究了電能質(zhì)量分析的相關(guān)理論和檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，針對電能質(zhì)量分析系統(tǒng)中需要支持復(fù)雜算法和保持實時性的特殊要求，研制了基于DSP與ARM構(gòu)架的嵌入式電能質(zhì)量分析系統(tǒng)的硬件平臺和軟件系統(tǒng)。重點分析了DSP與ARM的選型依據(jù)、結(jié)構(gòu)特點、具體應(yīng)用等。并且詳細的介紹了硬件平臺的各部分組成和電路原理圖。隨后，提出了該裝置軟件部分設(shè)計思想，其中重點介紹了DSP部分的FFT算法設(shè)計、ARM部分的uC/OS-II操作系統(tǒng)移植和MiniGUI圖形界面開發(fā)。最后對論文的主要工作進行了總結(jié)，對以后可深入研究的方向進行了展望。
標簽： DSP ARM 電能質(zhì)量監(jiān)測
上傳時間： 2013-07-10
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信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化產(chǎn)品的普及，導(dǎo)致了對嵌入式開發(fā)的巨大需求。以Linux為宿主機系統(tǒng)，搭配一個交叉編譯環(huán)境，為嵌入式設(shè)備生成可執(zhí)行程序己成為現(xiàn)在日益流行的編譯嵌入式軟件的解決方案。而開放源代碼的GNUT具鏈是一套開源的開發(fā)環(huán)境，是嵌入式軟件開發(fā)中理想的交叉編譯器。但現(xiàn)有GNUI具鏈支持的平臺并不能滿足層出不窮的嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)需要，仍有許多平臺得不到支持，例如我們進行的minix向ARM-MINIX平臺的移植。 本文以在linux環(huán)境下構(gòu)建MINIX嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯工具鏈為背景，首先介紹了交叉編譯系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，以及利用GCC構(gòu)建交叉編譯環(huán)境的優(yōu)越性。然后對目標平臺作了介紹。分析了GCC編譯器，說明了GCC的設(shè)計思想，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，介紹了GNU Binutils的功能，使用方法；接著分析了GNU工具鏈中的GAS和GLD的實現(xiàn)機制及源代碼結(jié)構(gòu)，由于BFD是GNUBinutils的基礎(chǔ)，GAS和GLD都是使用BFD庫來操作目標文件，因此在這一部分本文對BFD庫的工作機制，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也作了重點分析。緊接著說明了GCC交叉編譯系統(tǒng)的移植思路和方法，實現(xiàn)難點，以及一些相關(guān)技術(shù)細節(jié)，這涉及到了若干重要的C源文件，Makefile，配置文件的修改，重點給出了BFD庫，GAS和GLD的分析及其重定向(通常GCC生成的目標程序是針對GNU/Linux系統(tǒng)的)的實現(xiàn)；然后本文給出了在GNU/Linux宿主機上構(gòu)建針對ARM-MINIX的參數(shù)設(shè)置及過程：最后對本文所做的工作進行了總結(jié)。
標簽： ARM-MINIX GNU 嵌入式系統(tǒng)
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