基于LPC2210的嵌入式Linux开发平台构建过程
摘要：本文描述了ARM7 与uCLinux 操作系统的特点，详细讨论了基于ARM7 与uCLinux开发的平台构建过程。利用构建好的开发平台，通过示例来说明了基于NFS 方式的嵌入式Linux 的应用程序开发流程，该开发平台将进一步应用于放射性气体气溶胶连续监测系统的数据采集。
0 引言
随着网络、通信、多媒体和信息家电时代的到来，嵌入式系统在经历了近 20 年的发展历程之后，进入了一个全新的发展阶段。Linux 操作系统以其稳定性好、可靠性高、源代码公开、可裁剪等优点已成为嵌入式领域的一股新兴力量，具有巨大的市场潜力和商业价值。而ARM 处理器是目前应用的最为广泛的嵌入式处理器架构。因此，将Linux 操作系统移植到ARM 处理器平台上并应用于实际的产品是最为流行的嵌入式产品解决方案。
放射性气体气溶胶监测系统的数据采集与处理一般是以 8 位单片机作为控制核心，直接导致硬件电路复杂、设计和调试难度加大、集成度低、稳定性差、系统升级难度较大等缺点。因此，本文采用LPC2210+uCLinux 的开发模式来设计整个监测系统的数据采集与处理模块，能够很好的提升整个系统的稳定性和可操作性。其中LPC2210 是基于32 位ARM7TDMI 内核的处理器，uCLinux 操作系统是开放源代码的嵌入式Linux 的典范之作，主要针对没有MMU(存储器管理单元)的处理器，具有良好的可移植性和优秀的网络功能。
1 硬件平台介绍
硬件平台采用 LPC2210 为系统硬件核心开发板，系统框图如图1 所示。主要包括：存储系统、系统接口、用户接口3 个部分。LPC2000系列ARM7 处理器I/O 口供电电源为3.3V，内核及片内外设供电电源为1.8V，所以，系统设计为3.3V 应用系统。该系列的处理器可以使用外部时钟源，内部PLL电路可调整系统时钟，使系统运行速度更快（CPU最大操作时钟为60MHz）。
该硬件平台扩展了2MB NORFlash和8MB PSRAM。为了方便程序调试以及最终代码的固化应用，使用LPC2210 外部存储器接口的Bank0 和Bank1 地址空间。在使用uCLinux操作系统时，NOR Flash 用来存放bootloader 程序，以便于加载并引导放在NAND Flash 中的uCLinux 内核。
LPC2210 具有外部总线接口，设计电路为16位总线方式对网卡芯片RTL8019AS进行访问，即数据总线D0~D15 与网卡芯片的SD0~SD15 连接，由于RTL8019AS 工作电压是5V，而LPC2210 的I/O 电压是3.3V，故需在总线上串接470 欧的保护电阻。网卡芯片的Vih 最小值为2.0V，故与LPC2210 连接时不需要加电平转换芯片。
2 嵌入式Linux 开发平台的构建
本研究采用在宿主机上编写程序，然后通过交叉编译生成目标平台上可以运行的可执行文件，最后下载到目标板的特定位置运行的方法构建平台，即通常称为的“宿主机+目标板”的开发模式，如图2 所示。目标板分别通过RS-232串口和RJ-45 以太网接口与宿主机连接。
