王碩

摘 要：我國在推進教育現(xiàn)代化建設過程中，非常重視以多媒體教學為核心的教育技術的發(fā)展，在各級學校中建設了大批多媒體教室，從而為多媒體遠程控制技術走向成熟創(chuàng)造了條件。多媒體教室無線網(wǎng)絡中央控制系統(tǒng)不需要多媒體教室設備與集中控制系統(tǒng)的長距離控制布線，也不需要進行很多專門的網(wǎng)絡布線，并且該處理器的功耗很低，用電的費用可以忽略不計。

關鍵詞：中央控制；S3C6410；Linux

1.系統(tǒng)結構設計方案

（1）系統(tǒng)硬件選擇。主要硬件的選型，實際上就是對嵌入式系統(tǒng)核心處理器的選擇，主要是對綜合成本、性能要求、環(huán)境以及甲方要求等方面進行綜合考量，主要包括：①價格。隨著多媒體教室遠程控制系統(tǒng)的廣泛應用，處理器大批量生產，其成本成為不得不考慮的問題，在處理器各個硬件因素都等同的情況下，價格優(yōu)惠的廠家占有更大的優(yōu)勢。②耗電量。眾所周知，任何電子產品都離不開電的使用，同等技術條件下，人們將優(yōu)先選擇耗電量少的產品。③設計電路的難易程度。設計電子的工程師都知道，如果處理器功能強大又支持許多常用的功能，并且接線簡單的話，那么會大大提高工作效率。④開發(fā)環(huán)境。處理器軟件的開發(fā)環(huán)境，就是對處理器進行編程時所用軟件的更新程度，它的配套軟件的獲取方式同樣也決定了選擇它的條件，比如有的生產商就不公開代碼，用戶想用就得一直花錢，這樣就增加了運行開發(fā)難度。

通過以上對四點進行分析，本課題選擇ARM1176JZF-S核設計的S3C6410處理器作為嵌入式系統(tǒng)核心處理器。

（2）嵌入式系統(tǒng)選擇。Linux操作系統(tǒng)是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，是一個基于POSIX和Unix的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)。它能運行主要的UNIX工具軟件、應用程序和網(wǎng)絡協(xié)議。它的很多東西都是免費公開的，使用者可以很快入手。優(yōu)點主要包括以下幾點：①源代碼自由公開。尤其是不收取任何費用，使得系統(tǒng)開發(fā)起來得心應手，而且功能強大的內核支持UDP網(wǎng)絡協(xié)議。②無限制修改功能。可以自由裁剪掉多媒體集中控制系統(tǒng)不需要的功能，加入需要的功能。③支持基于S3C6410處理器的硬件平臺，S3C6410處理器同嵌入式Linux操作系統(tǒng)能結合得非常好。

2.系統(tǒng)軟件平臺

（1）嵌入式Linux交叉編譯環(huán)境的建立。宿主機就是平常所說的計算機，目標板指的是開發(fā)板。由于計算機和開發(fā)板的處理器是不相同的，宿主機一般都是英特爾處理器，而開發(fā)板則是用專用的嵌入式處理器。兩者的處理器完全不兼容，所以進行需要特定的交叉編譯，使其能夠兼容。應用軟件在PC機上通過交叉編譯器進行編譯，編譯出可以執(zhí)行的二進制代碼，放入到目標機進行燒寫執(zhí)行。

（2）移植Boot loader。Uboot是嵌入式系統(tǒng)中用于引導內核的引導程序，

又被稱作Bootloader，Bootloader運行是Linux操作系統(tǒng)啟動的一小部分程序。最開始初始化DDRRAM、Nand flash和串口等驅動。同時建立內存空間，映射列表為最后引導內核做準備。Bootloader程序的啟動地址通常都安排在0x0000000地址作為啟動地址，也就是操作系統(tǒng)的入口點。CPU負責把0地址的這段程序搬運到RAM的指定地點上運行。這樣，開發(fā)板的Bootloader程序開始引導了。系統(tǒng)上電運行后，Bootloader做了一些設備必要的初始化，通過這個小程序，我們可以建立硬件的映射圖，初始化設備，這樣系統(tǒng)的硬件和軟件環(huán)境將被帶到一個合適的狀態(tài)，為最終調用操作系統(tǒng)內核準備合適的環(huán)境。

（3）Linux內核的移植?？刂破髌脚_軟件Linux內核的移植過程分為以下幾個步驟：內核的選擇、修改、配置、編譯和安裝。從Linux的發(fā)展來看，至今為止已經出現(xiàn)過很多個內核版本了。由于內核的版本不同，結構體系也有所不同，并且每個版本的內核都有一個適合自己版本的開發(fā)工具和開發(fā)包，這些復雜的關系往往使得嵌入式開發(fā)人員頭疼，但我們也可以找到一些來自很多地方的成功的匹配，給我們的發(fā)展帶來便利。選擇適當?shù)膬群税姹究梢源蟠鬁p少工作中移植的難度，針對我所用的嵌入式微處理器，我們選擇了版本號為2.6.38的內核。

（4）根文件系統(tǒng)制作。我們可以從官網(wǎng)下載一個BusyBox用來制作文件系統(tǒng)，本設計采用BusyBox-1.13.3源代碼進行配置編譯。在這里我們做出一個bus6410.config配置文件，無論開發(fā)板型號是S3C2440還是S3C6410，我們都可以通過配置文件編譯出BusyBox。

（5）WiFi 驅動程序移植。如果想使WiFi在Linux開發(fā)板正常使用，必須在內核驅動程序中添加WiFi，并進行正摘 要：我國在推進教育現(xiàn)代化建設過程中，非常重視以多媒體教學為核心的教育技術的發(fā)展，在各級學校中建設了大批多媒體教室，從而為多媒體遠程控制技術走向成熟創(chuàng)造了條件。多媒體教室無線網(wǎng)絡中央控制系統(tǒng)不需要多媒體教室設備與集中控制系統(tǒng)的長距離控制布線，也不需要進行很多專門的網(wǎng)絡布線，并且該處理器的功耗很低，用電的費用可以忽略不計。置，最后加載WiFi驅動信息。

（6）應用程序設計。應用程序開發(fā)選用QT來完成，QT是由一個跨平臺的圖形界面和用戶應用程序的框架，也是有C++作為底層封裝，它不僅可以支持開發(fā)GUI程序，還可以支持其他類型的開發(fā)程序。

網(wǎng)絡化、信息化新時代的到來，給各行各業(yè)的發(fā)展帶來了新的機遇，越來越多的研究人員加入到多媒體教室網(wǎng)絡化控制產業(yè)中來，針對高校使用多媒體教室的具體要求與場合問題，最終設計一套適合大學的多媒體教室中央控制系統(tǒng)。

（作者單位：東北電力大學媒體技術與傳播系）