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基于Intel PXA263的智能移動(dòng)信息終端設(shè)計(jì)
摘要：給出了一種基于intel PXA263微處理器和Windows CE.net嵌入式操作系統(tǒng)的智能移動(dòng)信息終端的設(shè)計(jì)方法，介紹了硬件平臺(tái)的構(gòu)建方法以及在構(gòu)建的平臺(tái)上移植Windows CE.net嵌入式操作系統(tǒng)的具體步驟。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)具有功能強(qiáng)、可靠性高、穩(wěn)定性好、功耗低、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。近年來，Internet的迅速普及并向家庭領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，使得消費(fèi)電子、計(jì)算機(jī)、通信（3C）一體化趨勢日趨明顯，嵌入式系統(tǒng)再度成為研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)。可以預(yù)見，伴隨著需求的增長，有著體積小、耗能少、應(yīng)用靈活、功能強(qiáng)大、可靠性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)的嵌入式系統(tǒng)定會(huì)有著無法估計(jì)的應(yīng)用前景。Intel Xscale PXA263是一種十分先進(jìn)的嵌入式處理器，它采用Xscale核心，頻率為200~400MHz，可以加強(qiáng)微處理器速度的管理，加快多媒體處理的速度，并支持802.11b、藍(lán)牙技術(shù)USB接口。Intel的Xscale技術(shù)將手持設(shè)備的功能推上了一個(gè)新的高度，其電源管理能力提供了無與倫比的操作效率。配合Microsoft的嵌入式操作系統(tǒng)Windows CE.net，將會(huì)進(jìn)一步提升系統(tǒng)的整體性能。本文將通過一個(gè)具體的例子向讀者介紹一種基于intel PXA263處理器和Windows CE.net操作系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法。
1 硬件平臺(tái)的構(gòu)建
1．1 intel PXA263處理器
intel PXA263處理器是Intel公司新近推出了一款嵌入式微處理器，PXA263基于intel的多晶片產(chǎn)品（MCP）封裝技術(shù)，也是第一套創(chuàng)新[堆棧式]處理器。其內(nèi)部整合了32位的32MB intel StrataFlash內(nèi)存與含Intel Xscale技術(shù)的處理器，比其它分離（stand alone）型產(chǎn)品節(jié)省72%的空間，可在體積更小的單系統(tǒng)封裝內(nèi)提供更強(qiáng)的運(yùn)算與內(nèi)存功能。PXA263能減少產(chǎn)品使用的零組件數(shù)量，讓制造商開發(fā)出新穎獨(dú)特的功能，其中包括執(zhí)行各種效能密集應(yīng)用，如MPEG 4影片譯碼、語音與手寫辨識、游戲等。
1．2 硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)
本智能移動(dòng)信息終端要求采用Microsoft Windows CE. Net嵌入式操作系統(tǒng)，能夠通過CCD攝像頭實(shí)現(xiàn)圖像的輸入，通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)輸入，同時(shí)也能夠通過GPRS模塊和另的終端以及主控設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和通信根據(jù)PXA263的特點(diǎn)和應(yīng)用要求，需要首先開發(fā)一個(gè)硬件平臺(tái)（以下WindRain 稱版），其具體的原理框圖如圖1所示，WindRain板主要由intel PXA263微處理器、外部RAM、CCD接口、GPRS模塊、LCD、USB接口、串口等組成，同時(shí)可以通過SD卡和CF卡實(shí)現(xiàn)外部存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。
2 Windows CE. Net操作系統(tǒng)的移植
2．1 Windows CE. Net和開發(fā)平臺(tái)Platform Builder 4.2
Windows CE. Net是Microsoft推出Windows CE3.0的后繼產(chǎn)品，是一個(gè)緊湊、完整和可擴(kuò)展的嵌入式操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有完整的操作系統(tǒng)特性集和端對端開發(fā)環(huán)境，是一個(gè)多線程、多任務(wù)、確定性的實(shí)時(shí)、完全搶先式優(yōu)先級的操作系統(tǒng)，特別適用于有限資源的硬件平臺(tái)。Windows CE. Net支持超過1400條的普通Microsoft Win32 API和其它的編程接口，包括組件對象模型（COM）、Microsoft基本類庫（MFC）、Microsfot Activex控制、Microsoft活動(dòng)模板庫（ATL）等，其模塊化的設(shè)計(jì)方式使得系統(tǒng)開發(fā)人員和應(yīng)用開發(fā)人員能夠?yàn)槎喾N多樣的產(chǎn)品所定制。
Platform Builder 4.2是Microsoft公司為開發(fā)基于Windows CE. Net操作系統(tǒng)的可定制平臺(tái)而專門設(shè)計(jì)的集成開發(fā)開臺(tái)，包括集成開發(fā)環(huán)境、平臺(tái)生成器、SDK導(dǎo)出器、調(diào)試器、遠(yuǎn)程實(shí)用工具、仿真器等。它能使用戶方便地設(shè)計(jì)和調(diào)試基于Windows CE. Net的平臺(tái)。
2．2 Windows CE. Net的一般開發(fā)流程
嵌入式Windows CE. Net的一般開發(fā)流程如下：
a操作系統(tǒng)的定制
*定制BSP（包括Bootloader的編寫）
*定制系統(tǒng)模塊
*定制OAL、Driver、shell
*完成操作系統(tǒng)的定制以后，可能通過Platform Builder 4.2編譯生成NK.bin或者NK.Nb0文件，至此Windows CE. Net的內(nèi)核就定制完成了，接下來便可以開發(fā)自己的應(yīng)用程序；
b應(yīng)用程序的開發(fā)
*安裝SDK，聯(lián)機(jī)測試建立開發(fā)環(huán)境污染
*開發(fā)中間模塊
*開發(fā)應(yīng)用程序，最后形成exe文件
c產(chǎn)品的生成
*發(fā)布鞋（可以兩種形式：AP與NK.bin 分開發(fā)布或者是AP集成進(jìn)NK.bin 發(fā)布）。
*下載到硬件平臺(tái)的Flash 中
*脫機(jī)運(yùn)行
其流程可以如圖2所示。
2．3 基于WindRain硬件平臺(tái)的Windows CE. Net操作系統(tǒng)開發(fā)流程
a開發(fā)基于WindRain板的BSP（Board Support Package）:
BSP的開發(fā)主要包括Bootloader 的開發(fā)、OAL（OEM Adaptive Layer ）的開發(fā)、本地驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、平臺(tái)文件配置等。
（1）Bootloader主要的開發(fā)
Bootloader主要用來管理目標(biāo)平臺(tái)的啟動(dòng)過程，包括初始化硬件設(shè)備，下載操作系統(tǒng)的映像文件等。有了Bootloader，用戶可以快速下載一個(gè)操作系統(tǒng)的映像并在硬件平臺(tái)下運(yùn)行。Bootloader的開發(fā)是BSP開發(fā)的第一步，也是關(guān)鍵的一步。只有得到一個(gè)穩(wěn)定工作的Lo ader程序，才能夠更進(jìn)一步開發(fā)WinCE的BSP，直至最后整個(gè)系統(tǒng)的成功。
具體步驟是：運(yùn)行P
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