1.前言
?????? 集計算機技術、通信技術、微電子技術等多種技術為一體的嵌入式技術進入到了一個飛速發(fā)展的階段，嵌入式系統(tǒng)已被廣泛應用到了航空、消費電子、信息家電、網絡通信等各個領域。ARMS3C2440ARM是嵌入式處理器是性價比較優(yōu)秀的芯片，在各個領域的開發(fā)應用有著廣闊的應用前景。
?????? 船舶導航技術也應隨著科學技術背景的改變不斷地向著高性能穩(wěn)定性的方面發(fā)展，潛入式技術，為其提供了優(yōu)質的開發(fā)資源。
?????? 嵌入式系統(tǒng)需要一套高度簡練、易開發(fā)、多任務，價格低廉的操作系統(tǒng)。源碼開放的Linux滿足這些要求。并且標準Linux操作系統(tǒng)比較龐大，因此，需要根據(jù)實際應用對標準Linux進行重新的移植、裁剪和配置，生成代碼緊湊、代碼量小的特定操作系統(tǒng)。
????? 2.導航系統(tǒng)的硬件設計
?????? 所設計的車載導航系統(tǒng)的硬件平臺以基于ARM902T的SAMSUNG公司的32位高性能

???????? 嵌入式微處理器S3C2440A為核心，包含了LCD液晶顯示模塊、存儲器模塊（Flash、SDRAM）、GPS模塊、串行接口、USB接口、IrDA紅外通訊接口、網絡接口等外圍部分，其硬件構成如圖1所示。
??????? S3C2440A嵌入式微處理器采用16/32位精簡指令集，具有高性價比，低功耗，高性能的特點，為掌上設備和一般類型應用提供了小型微控制器的解決方案。為了減少總的系統(tǒng)消耗，S3C2440A包括了以下部分：獨立的16KB指令緩存和16KB數(shù)據(jù)緩存，MMU，LCD控制器（STN/TFT），NAND Flash啟動加載器，存儲管理器（片選邏輯與SDRAM控制器），3通道的UART，4通道的DMA，4通道的脈寬調制定時器，I/O端口，RTC實時時鐘，8通道10位的A/D控制器及觸摸屏接口，IIC接口，IIS接口，音頻接口，USB主機，USB設備，SD主機/多媒體卡接口，2通道的SPI，攝像頭接口，PLL時鐘發(fā)生器以及電源管理等。
?????? 3.船舶導航系統(tǒng)的軟件設計
?????? 3.1軟件功能與組成
?????? 船舶導航系統(tǒng)的軟件包括嵌入式操作系統(tǒng)、GUI圖形用戶界面、應用程序三個部分，其中嵌入式操作系統(tǒng)和GUI圖形用戶界面屬于關鍵技術，它們的好壞決定了系統(tǒng)能否得到成功的應用。應用程序建立在嵌入式操作系統(tǒng)和GUI圖形用戶界面之上，上電之后啟動過程如圖2所示。在軟件設計中，操作系統(tǒng)采用使用廣泛的內核源代碼開放的嵌入式Linux，GUI圖形用戶界面采用源代碼開發(fā)的Micro windows。

圖2? 系統(tǒng)啟動過程
?????? 3.2 交叉編譯環(huán)境的建立
??????? 在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、可靠的基礎上，嵌入式產品的體積要盡可能小，從而不能夠提供足夠的資源供編譯過程使用，因此，必須建立一種交叉編譯的環(huán)境，即在高性能的宿主機上對即將運行于目標機上的程序進行編譯，生成可在目標機上可以運行的代碼格式，然后下載到目標機中運行。Linux環(huán)境下使用GNU工具完成編譯、鏈接等過程，包括針對目標系統(tǒng)的編譯器gcc、針對目標系統(tǒng)的二進制工具binutils、針對目標系統(tǒng)的標準c庫glibc和針對目標系統(tǒng)的Linux內核頭文件。
??????? 在linux的根目錄下，通過命令tar Ixvf cross-2.95.3.tar.bz2進行解壓縮，執(zhí)行完畢之后在/usr/local/目錄下自動生成arm/2.95.3目錄，進入2.93.3目錄下可以看到arm-linux、bin、include、lib等各種目錄，說明交叉編譯工具安裝完畢，編譯環(huán)境已經建立起來了。
?????? 3.3 引導程序的移植
??????? 受嵌入式系統(tǒng)資源的限制，嵌入式系統(tǒng)的引導程序并不像PC機上的引導程序一樣是由BIOS和位于硬盤MBR中的引導程序組成，整個系統(tǒng)的引導加載任務主要是由BootLoader的引導程序來完成的。BootLoader是系統(tǒng)復位后首先要執(zhí)行的代碼，主要作用是初始化硬件設備、建立內存空間的映射等，將系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境帶到一個合適的狀態(tài)，從而為操作系統(tǒng)和應用程序的調用建立一個良好的環(huán)境。
??????? 系統(tǒng)的軟件設計中采用的引導程序是韓國Mizi公司開發(fā)的BootLoader----vivi。在嵌入式系統(tǒng)中，BootLoader是高度依賴于硬件的，在嵌入式系統(tǒng)中建立一個通用的BootLoader幾乎是不可能，因此對于每一種特定的平臺，都要移植一個BootLoader。
?????? 針對系統(tǒng)的引導程序移植的思路是找到一個與所設計的平臺最相近的平臺的BootLoader，然后根據(jù)所設計平臺的硬件參數(shù)對BootLoader進行修改，從而完成BootLoader的移植。首先根據(jù)實際情況修改vivi工程管理文件Makefile文件中的相關參數(shù)，包括交叉編譯器庫和頭文件路徑，交叉編譯開關選項設置，Linux內核代碼中的庫和頭文件路徑等。然后根據(jù)硬件平臺的參數(shù)修改相應的配置，如處理器時鐘、存儲器初始化、通用I/O初始化。然后進行配置、編譯生成可執(zhí)行的代碼。
????? 3.4 內核的移植
????? 由于嵌入式系統(tǒng)是針對特定應用的，而且資源有限，所以標準Linux無法應用到嵌入式系統(tǒng)中，因此必須根據(jù)實際情況對Linux進行裁剪、配置，從而產生一個適用的嵌入式Linux操作系統(tǒng)。Linux內核的移植包括獲取源代碼、修改設置、裁減配置和編譯。