基于嵌入式的txt电子书阅读器的开发.docx

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基于嵌入式的txt电子书阅读器的开发

JIUJIANGUNIVERSITY

毕业论文

题目基于嵌入式的TXT电子书阅读

器开发

英文题目DevelopmentofTXTE-book

ReaderBasedonEmbedded

院系信息科学与技术学院

专业计算机科学与技术

姓名刘红刚

年级A081143

指导教师于林峰

二○一二年五月

摘要

系统设计了基于嵌入式系统的TXT电子书阅读器，在飞凌FS2410硬件平台下，可以实现基本的阅读，对TXT格式电子书实现上下行以及翻页查看。

主要的技术难点：

如何将文字显示出来，实现多语言的支持，实现上下一行的翻动和上下页的翻动显示以及放大缩放字体显示，改变字体颜色。

首先对基于嵌入式系统的TXT电子书阅读器的开发环境搭建和硬件系统平台做了简要的概述，并在现有的硬件平台下，详细讲述了构建嵌入式ARM-Linux开发系统的过程，整个过程是基于开发电子书阅读器的内容来阐述的。

主要内容包括，交叉编译环境的搭建，U-Boot的移植与烧入，嵌入式Linux内核的裁剪和移植，TFTP服务环境的搭建，NFS网络文件传输环境的搭建，根文件系统的制作，SDL功能开发的研究，接下来也就是TXT电子书编码的实现，经过多次的调试以及优化，最后要将应用程序移植到开发板上的实验过程。

关键词：

嵌入式，阅读器，翻页

Abstract

SystemdesignaTXTreaderbasedonembeddedsystem,itcanrealisebasicreadingonthehardwareplatformoffeilingFS2410,includingtheviewforthetxtformate-bookasthewayofupanddownandpagerotate.Themaintechnicdifficulties,thatishowtoshowthetxtonthescreenwithwhichmethod,howcanrealisemul-languagesupport,howcanrealisetheshowofthepre,thenextpageandthepreline,thenextlineoftxt,andchangethecoloroffont.

ItmakesabriefoverviewofTXTreaderbasedontheembeddedsystemtomakethedevelopmentenvironmetandbuildthehardwareplatformonthefirst,thenitmakesadetailedintroductionoftheprocessofbuildingaembeddedARM-Linuxdevelopmentsystembasedonourexistinghardwareplatform,andtheallthedescriptionisbasedonthedevelopmentofe-book.Allthecontentsincluedbuildingenviormenofcross-compile,thetransplantionandburntofU-boot,cuttingandtransplantionofkernel,thestructuresofTFTPserviceenviorment,thebuildingsofNFSnetworkfiletransferenvironment,theproductionofrootfilesystem,theresearchofSDLdevelopmentfunctions,thenextprocessisrealizationofencodeofe-book,whichistestedandoptimizedconstantly,portingtheapplicationtotheboardfinally.

Keywords:

Embedded,ElectronicReader,Page

目录

摘要I

AbstractII

1绪论

1.1系统概述

（1）

1.2研究的意义和目的

（1）

1.3国内外发展现状

（1）

1.4发展趋势

（2）

1.5本章总结

（2）

2系统需求分析

2.1系统功能需求分析（3）

2.2系统硬件需求分析（4）

2.3系统软件需求分析（4）

2.4本章小结（6）

3嵌入式ARM-Linux环境建立

3.1基于Arm-Linux系统的总体设计（7）

3.2Arm-Linux交叉编译工具链的建立（8）

3.3U-boot的移植并烧入和烧入（8）

3.4Linux内核的裁剪与移植（10）

3.5根文件系统的制作与移植（12）

3.6NFS网络文件系统的建立（13）

3.7TFTP服务的配置（14）

3.8本章小结（15）

4系统设计

4.1系统概要设计（16）

4.2系统详细设计（17）

4.3软件运行环境（22

4.4本章小结（22）

5系统实现

5.1系统关键技术（23）

5.2编码实现（25）

5.3本章小结（34

6程序移植与验证

6.1移植需求（35）

6.2程序移植（35）

6.3程序验证（36）

6.4本章小结（38

致谢（39

参考文献（40

1绪论

1.1系统概述

本系统是设计一个基于嵌入式TXT的电子书阅读器功能开发[1]，实现在嵌入式系统上可以查看电子书的功能。

硬件部分采用三星FS2410开发板[2]，网线。

系统软件部分包括系统初始化程序U-boot[3]，Linux操作系统[4]，根文件系统[5]和一些运行应用程序所需要的库。

应用软件就是开发的TXT电子书阅读器程序。

基于SDL开发库进行开发[6]，首先将嵌入式Linux操作系统移植到基于ARM9核的FS2410的平台上。

在嵌入式操作系统环境下，运行具有阅读TXT电子书功能的应用程序，实现对TXT电子书的基本阅读。

1.2研究的意义和目的

电子书阅读器将会带动阅读习惯、学习模式、内容创作及出版型态的改变，走向分众化、个人化、网络化及随身携带的行动智能信息发展，全方位的数字内容服务平台及商业模式也将应运而生，这些改变将带动许多新的服务产业，也会是未来其他新兴科技应用发展的典范。

针对电子书阅读器的开发技术，不仅是限于各大公司之间的竞争，对个人也是挑战，本系统设计并实现了TXT电子书阅读器的功能，不仅要在嵌入式底层做好基础，而且还要在上层应用上开发阅读器。

嵌入式系统可以有很灵活的特点，在本系统中只需要满足能让应用程序运行的要求，也可根据需求进行适当的改动。

在上层应用开发上，电子书阅读器要能在嵌入式系统上实现上、下一行查看以及翻页查看功能以及放大缩小字体。

1.3国内外发展现状

随着数字阅读的方兴未艾，电子书市场风生水起，但国内外电子书发展市场，整体增势缓慢，电子书远没有达到普及的程度[7]。

究其原因，不仅在电子书内容上没有达到服务用户的要求，而且在终端设施上也没有达到，另外，电子书在资源上混乱，没有形成一个完整的规划。

然而面对电子书市场的巨大利润，国内外各大公司都在此方向寻生存机遇，在技术上，电子书阅读器并没有达到炉火纯青的地步，有很多的技术难题存在。

1.4发展趋势

尽管电子书现在已经到处可见，但是用户的需求是无止境的，伴随着硬件设施的不段改良，电子书会向着便捷，清爽，多元化，智能化的道路发展，打破传统纸质书的阅读习惯，有非纸质书不能比拟的优势。

在未来的发展道路上，电子书很有可能会和移动3G相结合，达到书籍和网络的相结合，成为一项成熟的产业和技术，电子书普及到每个用户的手上。

开发出高性能以及人性化的的阅读器，才能满足用户需求，达到用户所预期的效果。

1.5本章总结

首先对整个系统的硬件、系统软件以及应用程序做了一个简单的陈述，然后具体介绍了开发此系统的意义和目的。

接下来分别介绍了电子书阅读器在国内外的发展现状以及未来的发展的趋势。

面对电子书市场的巨大利润，开发高性能的电子书阅读器会是一项热门的技术。

2系统需求分析

在进行可行性研究和项目开发计划以后，如果确认开发一个新的软件系统是必要的而且是可行的，那么就可进入需求分析阶段[8]。

需求分析是指开发人员要理解用户的要求，进行详细的市场调查，确定系统的新目标。

为了满足用户的需要，回答系统要“做什么”的问题。

2.1系统功能需求分析

随着数字电子技术的日益发展，电子书市场也愈演愈烈，面对巨大市场利润，各大公司纷纷投向电子书市场，电子书的应用将会普遍在普通市民中。

本系统是开发出具有TXT功能的电子书阅读器，该阅读器主要功能有上下行查看，翻页查看，放大查看以及尽可能完成具有书签的电子书阅读器，然后将该应用程序移植到开发板上，能进行相应的阅读功能，其功能流程如图1-1所示。

否

是

否

是

图1-1功能流程图

2.2系统硬件需求分析

嵌入式系统开发与硬件平台紧密相连，没有硬件支持的嵌入式平台是不完整的，良好的硬件平台也为嵌入式系统应用软件的开发提供了许多便利，选择合适的硬件平台是一项复杂的工作。

根据系统开发需求与实际情况结合，本系统采用的硬件平台是飞凌公司FS2410开发板[2]，处理器是SAMSUNGS3C2410[9]，主频203MHz，存储器包括64MBytesNANDFLASH（K9F1208），2MBytesNORFLASH（SST39VF1601），64MBytesSDRAM，通过以太网控制芯片CS8900扩展了一个网口，另外通过50芯LCD接口引出了LCD控制器的全部信号。

2.3系统软件需求分析

软件平台主要是BootLoader[10]，嵌入式操作系统，嵌入式文件系统以及一些在本电子书应用程序运行所要的库。

（1）BootLoader是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。

通过这段小程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

结合系统的需求并综合比较了各种BootLoader的优缺点，本系统选择了U-boot作为本系统的BootLoader。

U-Boot，全称UniversalBootLoader，是遵循GPL条款的开放源码项目。

U-boot不仅仅支持嵌入式Linux系统的引导，它还支持NetBSD,VxWorks,QNX,RTEMS,ARTOS,LynxOS嵌入式操作系统。

U-boot具有较高的可靠性和稳定性，高度灵活的功能设置。

U-boot可以使用JTAG板直接烧写入NorFlash中使用，也可以直接烧写入NandFlash中运行。

（2）嵌入式操作系统是嵌入式系统极为重要的组成部分。

它提高了系统的可靠性、提高了开发效率，缩短了开发周期、充分发挥了32位CPU的