1、1基于 ARM11移动图像监测系统的实现摘要:此动态图像监测系统是基于三星 ARM11 以 76JZF-S 为内核的 S3C6410A芯片为中心的控制和数据处理的系统。利用 USB 摄像头监控是否有物体移动和当达到触发条件收集数据,采用的是 Soc AC97声卡以音响作为系统报警设备当触发条件时报警。本文开始在介绍整个体系的硬件的基础上关于微处理器进行简介。其次本设计的软件设计囊括了系统软件和应用软件两部分。系统软件局部包括 VM的安装和配置、开发所需操作系统、编译工具链交叉编译器以及设计所需要的内核，启动项 U-Boot的移植，制作 Linux 根文件系统及改变移植系统配置驱动等构造嵌入式的
2、开发环境。面向嵌入式终端的应用程序设计的应用软件的一部分。嵌入式端应用程序的作用是判断摄像头监控范围内是否有图像移动，当图像移动时采集和传输图像数据，并触发报警装置。关键词：移动图像检测，嵌入式 ，S3C6410A，Linux2Achieve moving image monitoring system based on ARM11ABSTRACTThis moving image detection system is based on Samsungs production ARM1176JZF-S core S3C6410A chip for central control and da
3、ta processing centers. USB camera using moving images to complete the judgment and data collection, use Soc AC97 sound alarm equipment connected to the audio system. This paper describes the system started on the basis of the overall hardware design, microprocessor introduction about. Secondly, the
4、software design of the system contains system software and application software in two parts. System software includes installation locally, Linux operating system installation, cross-compiler virtual machine installation, modification transplant Linux kernel porting U-Boot, making Linux root file s
5、ystem and change the system configuration drives and other portable structures embedded development environment. Part of the terminal for embedded application design application software. The role of the embedded client application is to determine whether there is an image to move within the range o
6、f the camera monitoring, collection and transmission of image data when the image moves, and trigger alarms. Keywords: moving image detection, embedded, S3C6410A, Linux3目录1.绪论 .41.1课题背景及简介 .41.2嵌入式系统特点 .51.3系统设计的内容 .52.基于 ARM11的硬件开发平台 .62.1 ARM体系的简介 .62.2、MINI6410 的开发平台 .62.2.1、MINI6410 简介 .62.2.2 M
7、INI6410的优点 .63.基于 Linux的软件开发平台 .73.1 Linux 操作系统 .73.2 开发平台的安装 .73.2.1 安装 VMware虚拟机 .73.2.2 在 VMware上安装 Fedora 9 .83.3 内核与驱动移植 .113.4 nfs 服务器 .114.移动图像检测的实现 .124.1 移动图像检测系统构架图 .124.2 madplay 播放器的移植 .124.3 ffmpeg的移植与安装 .134.4 motion程序的移植与安装 .144.5yaffs2根文件系统的制作 .144.6烧写系统并实现移动图像检测 .1445、总结 .15致谢 .1556
8、1.绪论1.1课题背景及简介 随着计算机科技、半导体科技和电子科学等的飞速发展，依托于嵌入式为系统的各方面应用也得到质的飞跃。当前，电脑网络、手持设备通信、安防军事、以及自动化控制等各个领域都有应用嵌入式系统。嵌入式系统是以应用为中心，以计算机科技为基础、能裁剪软硬件、设备的可靠性高、功能全面、占用内存小、成本低、耗能少、要求非常严格的特殊计算机系统。 1它在对其它设施的管理和控制方面十分出色。每个领域的嵌入式系统具有成本低，体积小，使用灵活方便，信息内容丰富因此其也被广泛应用于生活。本文设计是依靠 ARM11开发板为工作平台的嵌入式相关的动态监测系统。移动图像检测是使用 USB摄像头通过开源
9、软件 Motion实现的视频监控技术，随着编解码、计算机在网络传输科技上的进步，就目前的监控技术而言，依靠摄像头完成监控需要更加智能的同时还需要实时通过网络方便查看当前状态，而且还需要将监控内容数据化。同时，视频监控组合了其他领域，产生了许多新的应用程序，以满足不同的视频监控用户的需求。 因为视频监控在运行过程中会有非常大的数据存储，但是用户所需求的信息只是其中的一小部分。如何把具有价值的信息从如此多的数据中提取出来再者说如何把人工对影像的解析直接用机器体现出来。移动图像检测是在视频监控区域有变化时才进行报警、记录图像和视频的监控系统。1.2嵌入式系统特点对于文中设计的监测系统是依托于 ARM
10、11的嵌入式动态图像监测系统，在说明这个系统前，就嵌入式系统的几个重要特性进行简单介绍： 2（1）系统内核小嵌入式在各种系统中的应用是因为它内核所占用的空间非常小能够应用在各种小型电子上。(2) 专用性强嵌入式系统拥有鲜明的个性，在软硬件的结合方面非常紧密，大多硬件系统的移植都很具针对性，有时在同系列产品都需要根据所配硬件进行删减修正。(3) 系统精简嵌入式系统在实现功能和设计上没有什么特别的要求，软件也没有明显区分，在降低了成本的同时系统也更加安全。(4) 高实时性嵌入式以时效性对软件有着根本要求并且为提高运行速度对软件存储进行固化。对软件代码可靠性和质量也有很高的要求。 (5)多任务的操作
11、系统嵌入式要使软件开发更加规范就需要操作系统实现多任务。嵌入式系统对运行系统硬件的选择要求较低甚至能够在芯片上实现系统的运行和操作，因为系统的多任务系统可以同时实现对多个程序的操作使系统能够更有效的实现所需功能。71.3系统设计的内容第一章 对课题的背景及应用的简单介绍和嵌入式系统特点的阐述。第二章 对本设计基于的开发平台 ARM体系和 MINI6410进行简单的说明。第三章介绍本设计所依靠的操作系统及本设计所需系统的搭建、工具的安装和移植，内核与驱动的编译与移植。第四章 移动图像检测功能的实现。2.基于 ARM11的硬件开发平台2.1 ARM体系的简介ARM微处理器作为第一款简单指令集计算机
12、具有成本低、性能高和耗能低的特点，能在多种领域上得到应用。ARM的体系结构分为两大类：一类是 CISC(Complex Instruction Set Computer,复杂指令集计算机)，如 86系列，另一类为 RISC（Reduced Instruction Set Computer,精简指令集计算机），如 ARM/MIPS等。 3简单指令计算机因为它的简便高性而被广泛应用。因为许多优点，ARM 已经深入了我们生活的各个领域。ARM公司作为设计公司部产生芯片但 ARM拥有许多合作伙伴它还具有以下特点：1、体积小、低功耗、低成本、高性能；2、具有 16和 32位两位指令集在对器件的兼容方面非
13、常完美；3、大量使用寄存器，指令执行速度更快；4、大多数数据操作都在寄存器中完成；5、寻址方式灵活简单，执行效率高；6、指令长度固定。ARM因为它的众多优点深入到生活中的许多领域，例如工业的控制和无线网络传输和通信。ARM处理器拥有 37个寄存器且分组，这些寄存器包括：1、31 个通用寄存器：32 位寄存器的 PC指针；2、用于标记运行程序的状态和标记 CPU工作情况的 6个状态寄存器。2.2、MINI6410 的开发平台2.2.1、MINI6410 简介Mini6410 是一款非常精妙的低成本高质量的集成 ARM处理器的开发板而且在布局的设计上非常科学，拥有串口,SD 卡槽和网孔等非常丰富的
14、接口。作为嵌入式的学习开发非常实用。2.2.2 MINI6410的优点面对各式无线移动应用，没有丝毫约束的提供性能高的处理器是没有意义的，还有一个和控制成本类似的重要因素是控制功耗。MINI6410 在控制耗能上有了很大的提升并且综合性能上添加了新的指令相比于 mini2440。因为 ARM的众多伙伴 MINI6410能够很容易在网上获得资源使 ARM板的实时性得到很好的保障。ARM11处理器的超强性能是由一系列的架构特点所决定的：81.扩展多媒体的处理速度使 MPEG4编码/解码、音频处理更加快捷；2.加强了实地址 Cache4和 Cache结构3.减少了 Cache的刷新重载和下文切换开销
15、；4.增强的异常和中断处理加速了实时任务的处理；3.基于 Linux的软件开发平台3.1 Linux 操作系统Linux是一个依托于 UNIX和 POSIX的多用户、任务、线程和 CPU以及公开无偿使用和无限制的操作系统。对于各种系统具有良好的兼容性，Linux 的设计思想是以网络为主体的非常稳定的多用户网络操作系统，它的更新面向市场需求，具有很强的时效性。Linux系统作为开发平台，它的特点：1、完全免费Linux与其它付费系统不同，它的使用和获得完全免费是一款源码公开的应用系统。2、完全兼容 POSIX1.0标准Linux具有良好的兼容性能，可以通过模拟器运行不同系统程序，使得使用 win
16、dows的用户也能很快的使用此操作系统。3、多用户、多任务Linux在程序的处理方面非常强大，能够在同时运行多个程序时使各个程序互不干扰。对多用户的支持，每个用户对于个人的文件设备有着自己特别的权利使每个用户之间互不影响有了保障。4、良好的界面Linux不仅同时具有图形和字符界面，而且在字符界面使用者能够经过键盘输入相应的命令行来操作。图形界面使用 X-windows系统和 Windows相似使用者能够简单熟练的定义自己的界面。5、支持多种平台我们生活中许多电子产品都有用到此操作系统，游戏机、机顶盒等许多电子产品都有用到 Linux系统。同时有多个处理器工作，大大提高了系统的性能。一个小型的嵌入式 Linux系统只需引导程序。Linux 内核管理和事务处理、初始化进程 3个基本元素。 43.2 开发平台的安装9图 3.13.2.2 在 VMware上安装 Fedora 9获得 Fedora 9的源码包 ，应用过程如图：3.2.1 、3.2.2。图 3.2.110图 3.2.2安装好 Fedora9后为方便在 windows下移动文件点击 VM进行 VMwareTools的安装。如图：3.2.3图 3.2.3
