嵌入式系统设计正在向着软硬件相结合的方向发展,嵌入式操作系统应用越来越广泛,而基于ARM处理器和嵌入式Linux的嵌入式计算机以其设计灵活、软硬件可裁剪、性能优越、成本低等特点和优势,倍受设计者和使用者青睐。目前国内相关方面的研究较多,但实际的行业应用相对较少,本课题对ARM处理器加嵌入式Linux的应用进行了深入的研究探索,提出相关设计思路,为嵌入式技术如何在相关领域的应用进行了大量的研究工作。
本文结合基于ARM处理器的PC/104总线嵌入式计算机的开发过程,对嵌入式系统研究中的关键技术进行了研究。同时由于传统的x86嵌入式设备存在许多弊端以及当前ARM处理器的迅猛发展,提出了用ARM处理器替代x86在工业控制领域应用的思路,并在此思路指导下完成了基本研究和具体设计。
本文首先探讨了嵌入式系统应用的特点及发展趋势,重点对嵌入式系统的软硬件发展情况和趋势进行了研究;进而,深入研究了ARM处理器和嵌入式Linux架构的具体设计和应用方法,利用这一基本模式提出和实现PC/104嵌入式计算机的设计和研发。在此基础上,对ARM和x86各个方面的性能进行了分析比较。最后设计开发了两款基于这个架构的针对不同应用场合的嵌入式计算机。