嵌入式數(shù)字視頻播放系統(tǒng)軟件平臺的構(gòu)建
出處:calf 發(fā)布于:2007-10-23 09:56:58
摘要:本文介紹了在PowerPC405上利用嵌入式Linux來構(gòu)建數(shù)字視頻播放系統(tǒng)軟件平臺的過程,探討了嵌入式Linux系統(tǒng)里交叉編譯器、bootloader、Linux內(nèi)核、根文件系統(tǒng)等幾個主要部分的構(gòu)建過程。
關(guān)鍵詞:PowerPC405;嵌入式Linux;數(shù)字視頻播放機(jī);U-BOOT
引言:
數(shù)字視頻播放設(shè)備在近幾年的發(fā)展十分迅速,種類繁多。傳統(tǒng)的視頻播放設(shè)備(如DVD播放機(jī))的軟件系統(tǒng)一般都是一簡單的控制環(huán)系統(tǒng),沒有操作系統(tǒng),功能擴(kuò)展和升級受到限制。本課題研究的便攜式數(shù)字視頻播放設(shè)備構(gòu)建于嵌入式32位PowerPC405 CPU之上,運(yùn)行Linux操作系統(tǒng),以大容量的硬盤作為存儲介質(zhì),具有網(wǎng)絡(luò)功能。PowerPC405是IBM公司推出的一款專門針對嵌入式應(yīng)用的RISC處理器,應(yīng)用十分廣泛。嵌入式Linux[1]作為一種開源的操作系統(tǒng)軟件,具有、支持眾多CPU、可裁減、支持網(wǎng)絡(luò)、豐富的軟件資源等特點。利用嵌入式Linux來構(gòu)建數(shù)字視頻播放系統(tǒng)的軟件平臺使得該播放機(jī)成本低,易于升級和管理,支持多種接口如USB,從而使得視頻節(jié)目交換方便等優(yōu)勢,代表了該種設(shè)備未來發(fā)展的一個方向。本文主要探討了構(gòu)建應(yīng)用于數(shù)字視頻播放機(jī)的嵌入式Linux系統(tǒng)的bootloader、Linux內(nèi)核移植的主要過程和可能碰到的問題,給出了相應(yīng)的解決方案。
1 數(shù)字視頻播放系統(tǒng)框圖

(圖1-1 碼流播放系統(tǒng)硬件框圖)
圖1-1為本播放機(jī)的系統(tǒng)框圖,其控制系統(tǒng)為基于PowerPC405的嵌入式Linux,通過其上的應(yīng)用程序來把數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)里的節(jié)目經(jīng)過一定處理后搬移到碼流控制系統(tǒng)里的FPGA里,由FPGA完成解密后送給解碼系統(tǒng),經(jīng)過解碼系統(tǒng)解壓縮后輸出RGB信號給顯示設(shè)備來顯示。其中我們要關(guān)注的就是控制系統(tǒng)里嵌入式Linux系統(tǒng)的搭建。
2 bootloader與Kernel的選擇
準(zhǔn)備好了開發(fā)工具鏈之后,就可以開始嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā),首先是bootloader的選擇。
2.1 bootloader的選擇
一般的PC機(jī)啟動后先是進(jìn)入BIOS,通過BIOS進(jìn)行一定的系統(tǒng)初始化后,再引導(dǎo)操作系統(tǒng)如Windows或Linux等,而一般嵌入式系統(tǒng)里沒有BIOS,但也需要實現(xiàn)類似功能的模塊,這就是bootloader(引導(dǎo)裝載器),其主要的功能是初始化CPU、內(nèi)存等硬件設(shè)備,以及導(dǎo)入操作系統(tǒng)。Bootloader種類很多,如blob、lilo、grub、U-BOOT等。目前在嵌入式領(lǐng)域用得廣泛的是denx公司的開源軟件U-BOOT,它支持PowerPC、ARM、MIPS、x86等多種CPU,超過100種開發(fā)板,源碼結(jié)構(gòu)清晰,移植容易,開發(fā)文檔豐富,用戶在使用中可能碰到的問題一般都能夠很快被解決。因此,我們選用U-BOOT做為開發(fā)板的bootloader。
根據(jù)不同的開發(fā)板,flash的大小以及型號不同,內(nèi)存的大小不一樣,啟動方式的不同等使得利用U-BOOT時需要做一些相應(yīng)的修改,以適應(yīng)用戶自己的開發(fā)板,具體移植方法及常見問題可參見[3]。
2.2 Linux內(nèi)核的移植
bootloader初始化完系統(tǒng)硬件后,把Linux內(nèi)核從外部存儲介質(zhì)中導(dǎo)入內(nèi)存里,然后,就將控制權(quán)交給Linux內(nèi)核,由內(nèi)核來繼續(xù)完成系統(tǒng)的引導(dǎo)工作。
如果內(nèi)核里沒有支持用戶所使用的開發(fā)板,那么用戶就需要自己手工修改Linux的內(nèi)核,做一些相關(guān)的移植工作,要關(guān)注的是對開發(fā)板的硬件外設(shè)部分的處理,包括內(nèi)核對板子硬件基本信息的處理,板上硬件設(shè)備的初始化、中斷的分配等。
開發(fā)板級別的Linux內(nèi)核移植方便的方法是利用內(nèi)核里已有的且與用戶使用的硬件平臺接近的開發(fā)板為模板,在此基礎(chǔ)上再做修改。我們使用的開發(fā)板與IBM walnut開發(fā)板類似,主要的外設(shè)包括硬盤、USB設(shè)備等都是利用PCI總線接口轉(zhuǎn)接(PCI轉(zhuǎn)IDE,PCI轉(zhuǎn)USB),所以內(nèi)核的移植工作主要有兩部分, 一為bootloader和內(nèi)核之間板子硬件信息的傳遞,二為PCI外設(shè)的初始化。
版權(quán)與免責(zé)聲明
凡本網(wǎng)注明“出處:維庫電子市場網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬于維庫電子市場網(wǎng),轉(zhuǎn)載請必須注明維庫電子市場網(wǎng),http://www.hbjingang.com,違反者本網(wǎng)將追究相關(guān)法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它出處的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或證實其內(nèi)容的真實性,不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品出處,并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
- 什么是氫氧燃料電池,氫氧燃料電池的知識介紹2025/8/29 16:58:56
- SQL核心知識點總結(jié)2025/8/11 16:51:36
- 等電位端子箱是什么_等電位端子箱的作用2025/8/1 11:36:41
- 基于PID控制和重復(fù)控制的復(fù)合控制策略2025/7/29 16:58:24
- 什么是樹莓派?一文快速了解樹莓派基礎(chǔ)知識2025/6/18 16:30:52









