基于TMS320DM270的长途客运车无线视频监控系统的设

泛的移植到多种CPU平台上。uClinux内核是由Linux内核根据所要运行的CPU裁减、修改而来的，因此它保持了原有Linux操作系统的主要优点，如稳定性好，出色的文件系统支持功能，完善的应用程序和驱动程序开发环境，以及Linux原有的完整的TCP/IP协议包。这样，当越来越多的嵌入式系统需要提供网络支持功能时，uClinux便成了首选的操作系统。

uClinux的移植工作主要包括内核的修改、裁减与编译。

首先是开发环境的建立。主要由目标系统硬件开发板和宿主PC机构成。先在宿主PC机上安装标准Linux发行版Red-Hat Linux和交叉编译工具arm-elf-tools-20030314.sh，再从网络上获得免费的uClinux内核源代码uClinux-dist-20041215.tar.gz，并在宿主PC机上执行tar zxvf uClinux-dist-20041215.tar.gz对其解压。

其次是内核的修改。修改的文件主要有：

1)uClinux-dist/linux-2.4.x/arch/armnommu/boot/compressed/head.S，启动文件。

2)uClinux-dist/linux-2.4.x/arch/armnommu/boot/Makefile，启动配置文件，主要修改的是ZTEXTADDR(自解压代码的起始地址)和ZRELADDR(内核解压后代码输出起始地址)。

3)uClinux-dist/linux-2.4.x/arch/armnommu/config.in，修改DRAM_BASE、DRAM_SIZE、FLASH_MEM_BASE和FLASH_SIZE，主要为确定SDRAM、FLASH的起始地址和大小。

4)uClinux-dist/linux-2.4.x/arch/armnommu/Makefile，修改TEXTADDR来配置内核的起始地址。

5)uClinux-dist/linux-2.4.x/drivers，修改并添加所需的驱动程序。

6)uClinux-dist/linux-2.4.x/drivers/block/blkmem.c，ROM文件系统的定位修改。

7)uClinux-dist/vendors/TI/dm270，修改硬件配置文件。

8)uClinux-dist/linux-2.4.x/Makefile，选择CPU体系机构(ARCH?:=?armnommu)和交叉编译器(CROSS_COMPILE?=?arm-elf-)。

对内核修改完毕后，在uClinux-dist目录下执行make menuconfig。在弹出的对话框中对内核进行配置和裁减。

最后就是编译内核。依次执行make dep(编译相关依赖文件)，make clean(在编译内核之前把内核清理干净)，make(最终的编译命令)，此时在images目录下生成了image.ram和image.rom文件，iamge.rom便是要烧写到FLASH中的内核映像文件。

驱动程序设计

设备驱动程序是内核的一部分，是操作系统内核和机器硬件之间的接口。Linux操作系统将所有的设备看作具体的文件，对与用户而言，可以通过设备驱动程序所提供的一组入口点(open()、close()、read()、write()、ioctl()等)来完成对设备文件的访问和控制。在Linux系统里，设备驱动程序提供的这组入口点是由结构

向系统注册设备，登记驱动程序所提供的入口点。当应用程序对设备操作时，会根据file_operations结构中的函数指针找到相应的操作函数并进行调用。图3中的驱动程序都是按照上述来完成的。

应用程序设计

在应用程序中设计了两个进程：GPS进程和视频进程，应用程序流程图如图4所示。

GPS进程，首先设置车载终端的IP地址，初始化GPS模块，然后通过Linux Socket编程和服务器建立链接，等待服务器命令，如果10秒钟内没有收到命令，则通过CDMA发送GPS数据到服务器。

视频进程，首先注册信号量SIGUSR1，其次是对视频相关硬件(DSP、TVP5150、CCDC、Preview engine)的初始化，初始化的具体实现是在各个驱动程序中完成的，然后利用Linux Socket编程和服务器建立链接，最后启动MPEG-4编码器。当视频进程成收到SIGUSR1信号后，便通过CDMA传送编码好的视频数据。

ARM与DSP通讯

整个程序运行过程中时刻存在着ARM与DSP之间的通讯。

在视频编码开始前，DSP的引导由ARM来控制，首先ARM将DSP挂起在复位状态，随后向DSP下载MPEG-4编码程序，最后唤醒DSP开始编码。DSP的引导顺序如图5所示。

在视频编码过程中，ARM与DSP通过HPIB进行通信。ARM管理着DSP数据空间的数据输入输出。在DSP数据空间定义了一段内存空间作为命令寄存器，然后通过HPI访问这些寄存器，这就是ARM与DSP之间的一个通讯接口，ARM和DSP都可以异步地向对方发出命令，不存在主从关系。为了建立这种双向通讯，系统设计了两组寄存器，一组用于ARM(命令由DSP发出)，另一组用于DSP(命令由ARM发出)。在编码过程中就是利用这组寄存器以及HPI中断完成了图像数据的读娶编码和发送。DSP的HPI中断过程如图6所示。DSP通过写寄存器并发出HPI中断，向ARM发送命令。ARM在HPI中断服务程序中判断命令类型并执行，其中一种命令是DPS向ARM请求原始图像数据进行编码；另一种命令是DPS请求ARM发送压缩后的MPEG-4视频数据，在这个命令中会向视频进程发出SIGUSR1信号。ARM执