基于ARM 的红外光汽车速度管理系统研究

存储器数据线D0 至D7， DB8 至DB15 接VDD，实现与LPC2294 的8 位数据总线连接；其硬件配置由两片高速CMOS 静态存储器IS61C1024对S1D13503 的VD0 至VD15 来完成。四线电阻式触摸屏可检测到触摸信号并通过触摸屏控制器FM7843 将模拟信号转换为位置坐标数据，传递给LPC2294 进行处理［3］。

　 3 系统软件设计

　　3.1 uclinux 系统移植

　　虽然当前 uclinux 已经支持无MMU 的ARM 体系结构，但由于具体使用的ARM 处理器芯片存储系统不同、片内的外设不同、中断系统也不同，因此需添加或修改LPC2294 芯片相关的具体代码［6］。包括：添加芯片型号、启动代码和描述机型的数据结构；修改中断系统相关代码并在include/asm-armnommu/arch-lpc/目录下添加irq.h、irq.c 和irqs.h 文件，实现系统中断；在include/asm-armnommu/arch-lpc/目录下添加dma.h、memory.h、processor.h 等头文件，并在hardware.h 文件中定义包括时钟、串口、中断控制器等寄存器地址；在include/asm-armnommu/arch-lpc/目录下创建文件time.h、timex.h 及serial.h 实现时钟串口驱动的移植；修改arch/armnommu/config 目录下的config.in 文件设定菜单配置以及修改mach-lpc/makefile、linux-2.4.x/makefile 和arch/armnommu/makefile 等文件。

　　3.2 设备驱动程序设计

　　由于uclinux 2.4.x内核为非抢占式，进程时间片为10ms，本身实时性并不高。但由于本系统中只有一个高实时性任务----车辆通过信号的捕获，因此，可通过TIMER1设备驱动程序操作LPC2294上的定时器实现CAP1.0脚信号的双边沿捕获。TIMER1设备驱动由驱动程序初始化函数、清除函数、设备信息结构体，open、release、read、ioctl等方法以及中断服务程序等构成。uclinux系统在加载内核模块时首先会执行初始化函数timer1_init（ ），通过调用result = register_chrdev （MAJOR_NR， DEVICE_NAME ， &timer1_fops）注册字符设备;并依据返回值result判断设备注册是否成功；在内核卸载模块时，执行清除函数timer1_cleanup（ ），通过调用unregister_chrdev（MAJOR_NR， DEVICE_NAME）注消字符设备。设备信息结构体用来描述该设备的open、release、read等操作方法：其中，在系统和应用程序首次使用此定时器时，首先执行timer1_open（struct inode *inode， struct file *filp） 方法调用request_irq（IRQ_timer1， timer1_irq_handle， SA_INTERRUPT， "my" DEVICE_NAME， NULL）函数进行中断响应函数注册，配置定时器T1IR、T1PR、T1TC、T1TCR等寄存器完成定时器初始化，使用中断开关函数local_irq_save（）和local_irq_restore（）来控制临界区；最终由uclinux系统接收硬件中断并调用中断服务程序；当系统和应用程序不再使用该定时器时调用timer1_release（struct inode *inode， struct file *filp）进行关闭和释放。中断服务程序timer1_irq_handle（int irq，void *dev_id，struct pt_regs *regs）完成清除中断源、定时器计数器复位以及通过uclinux提供的宏inl（T1CR）读取捕获寄存器中计数器的值并调用系统函数copy_to_usr（）将数据从内核空间拷贝至用户空间。最后，将设备驱动程序timer1. c复制到linux-2.4.x/driver/char目录下，在timer1.c中加入函数timer1_init（）完成设备的注册。在mem.c文件中添加timer1_init（）外部函数说明，在chr_dev_init（）函数添加timer1_init（）调用，编译得到新内核［4］。

　　3.3 MiniGUI 移植

　　目前，嵌入式Linux 平台下常见的 GUI 系统有： MicroWindows、QT/Embedded、XWindows、OpenGUI、MiniGUI 等多种选择。从易用性、跨平台性以及开发成本等多方面因素考虑，本文采用飞漫公司的MiniGUI 实现GUI 人机交互图形界面的开发［5］。为方便调试，采用VMware 软件在windows 系统下建立linux 平台的宿主机，进入linux 环境，从www.minigui.com 上下载函数库源代码包libminigui-str-1.6.2.tar.gz 和资源文件包minigui-res-str-1.6.tar.gz 并展开。

　　MiniGUI 为实现其跨平台特性，采用GAL（图形抽象层）和IAL（输入抽象层）将MiniGUI上层和操作系统隔离开。因此，首先创建lcdgal.c 文件，参考native 图形引擎数据结构和

Framebuffer 驱动程序按照GAL 接口编写接口函数；然后将液晶驱动程序lcddriver.clcddriver.h 及LPC2294 的头文件lpc2294.h 放在libminigui 下的/src/gal/native 目录下并修改Makefile.am 文件。在libminigui 的/src/ial 目录下添加ialinput.h 和 ialinput.c 编写IAL 接口函数，并添加触摸屏控制器驱动程序fm7843.