基于TMS320DM365的网络摄像机底层软件应用

整个u-boot的启动过程可以分为三个阶段。首先在flash中启动代码，设置异常的入口地址和异常处理函数、配置系统主频、I／O寄存器初始化、初始化存储空间，然后将之后的程序加载到RAM中，起始地址设定，并在RAM中运行，设置硬件系统结构类型、启动参数地址、打开芯片外围设备的使能端、设置内核参数、复制镜像文件和设置入口函数。最后运行嵌入式系统内核镜像。
将u-boot系列文件导入摄像机后开启电源，通过RS232串口，可以读取系统的启动信息。整个启动过程可以分为三个不同阶段。第一阶段首先u-boot驱动先确定启动的ubl版本和启动方式，检测Flash和总线状态，一般传统的启动方式为NANDFlash启动。第二阶段确认RAM等基本传输硬件状态，检测时钟信号，接下来开始将Flash中的u-boot启动程序转入RAM中。最后一阶段检测所有的硬件信息，并将这些信息传给Linux内核，然后运行Linux内核，当硬件信息有错误时，会跳出错误报告。所检测的硬件信息主要有：CPU内核和状态、PLL状态、RAM存储器、TCP网络协议、I／O口等。这一步骤结束后，系统地控制权将完全转交给Linux。启动一系列内核文件后，会出现Linux的用户登录界面。
完成所有硬件检测和驱动安装以后，高清网络摄像机的所有硬件都开始工作，并且拥有最基本的功能，能够传输模拟视频信号，并且可以登录网络，自动获得IP地址。但是通过游览器进行图像的获取，需要进一步烧录应用程序。同时，还可以通过串口实时地设置摄像机内Linux内核的设置。
3．3 驱动程序移植
驱动程序是硬件运行功能实现的基础。由于所设计的DM365网络摄像机配有USB等多功能通用硬件接口，所以即使是成品之后，处于扩展的原因，新硬件的添加也会非常频繁，这里就必须让设备驱动也更新。这里我们想使用一个最简便的GPIO驱动程序来作为一个驱动程序移植的范例。
驱动移植的一个整体流程，是将针对某一硬件功能的驱动软件加入Linux嵌入式调用的特殊语句，并且存放在内核操作系统特定的存放位置，修改内核配置文件，使这个驱动能被调用。完成这些修改之后，就能在应用程序层面使用这个硬件设备了。
首先是对CPIO驱动源码的修改和放置，GPIO是嵌入式系统最简单、最常用的资源了，比如点亮LED，控制蜂呜器，输出高低电平，检测按键，等等。GPIO分输入和输出，在linux-2．6．32内核中，本来就有有关GPIO的最底层的寄存器驱动，所以不用另外新建驱动程序，其位置是在＼arch＼arm＼mach-dayrinci目录下的gpio．c，这个是寄存器级的驱动，与一般单片机MCU一样，GPIO的设置都是通过特殊寄存器的数值决定的。据DM365的芯片DATASHEET，DM365的CPIO分为3组BANK，BANK01组包括GPIO0～GPIO31，BANK23组包括GPIO32～GPIO63，BANK45组包括GPIO64～GPIO70，由于硬件资源的原因，DM365并不是GPIO管脚就是纯粹的GPIO脚，GPIO管脚和其他一些标准接口复用相同的引脚，比如SPI和GPIO复用，I2C和CPIO复用等，到底是使用CPIO还是其他接口，在初始化的时候，都需要对PINMUX0和PINMUX1两个寄存器进行设置，而这两个寄存器的设置则在＼arch＼arm＼mach-davrinci目录下mux_cfg.c和对应的mux．h里，当然如果只是用一些只作为I／O功能的管脚，则不需要对着两个寄存器进行设置相较于单片机对于I／O口的设置，DM365的GPIO驱动多了一些嵌入式系统特有的功能语句。比如：需要定义一个设备名称用于程序内部的调用，#define DEVICE_NAME“dm365_gpios” ／*定义设备驱动的名字，或设备节点名称*／并且定义驱动文件的API，在Linux系统当中，所有设备都可以当做文件进行操作。
static const struct file_operations
davinci_dm365_gpio_fileops={
．owner=THIS_MODULE，
．open=davinci_dm365_gpio_open，
．ioctl=davinci_dm365_gpio_ioctl，
}；
定义内核初始化的函数功能，这一部分是ARM最基础的IO口这几方法，这里就不进行详细介绍。
完整这些内容后，这个GPIO的驱动程序就可以被Linux系统内核调用了。之后修改内核文件的设置，修改Kconfig文件，加入一段GPIO设置，说明GPIO驱动功能等。存makefile文件的128行，加入语句：ohi-$(DAVINCI_DM365_GPIOS)+=dm365_gpios．o，输出之前驱动软件的．o ut文件，这样整个内核配置完成。之后这个I／O口的驱动程序就可以在应用程序中利用语句：fd=open(“／dev／dm365_gpios”，0)；来运行。
这里使用了一个较为简单常见的GPIO驱动来举例，是为了更简单地描述整个Linux嵌入式系统驱动软件的移植过程。对于其他更为专业的硬件驱动，如usb设备、无线网络设备等，一般建议从设备购买商那边获取面向Linux的驱动软件，然后经过部分修改后移植进入Linux内核中，最后修改设置文件和makefile文件完成驱动的调用功能。

4 结束语
网络摄像机，简化了传统的以DVR和NVR作为系统的核心的网络监控系统。每个摄像头都可以作为一个独立的视频监控系统，拥有网络传输功能和IP地址。系统结构上能够更具有逻辑性和层次性，系统组件也更为便利、有很大的扩展能力，方便了跨地域的大型监控系统组建和访问。而这种硬件结构上优化的基础就是一个功能强大、扩展性好的软件平台，整个DM365网络摄像机在软件方面选用了拥有丰富源代码和极高稳定性的Linux操作系统，并在该基础上实现了底层软件和上层应用程序的设计分离，使得整个系统的软件开发和使用更为方便和高效。本文详细描述基于DM365的网络摄像机的底层软件应用，包括了整个系统的软件结构、驱动软件的移植、内核系统的优化和启动程序加载等应用性问题。