存储资源相对紧缺的状况。
5 系统启动流程分析
由上面的软件结构组成分析可知，整个系统启动流程分为3个步骤：
① 系统上电后，首先从片上ROM固化的bootstrap程序执行。bootstrap用于完成外部引导程序下载并跳入执行。bootstrap运行过程首先读输入引脚GPIO_01。如果GPIO_01置为高，则从NAND Flash下载程序引导系统启动；如果置为低，则依次检测USB接口和UART5接口，通过外部连接下载引导程序。系统通过设置GPIO_IO跳线来控制bootstrap启动过程，本例将GPIO_01置为高，从NAND Flash下载程序。
② 系统启动的第二阶段是运行bootstrap下载的引导程序Sibl。Sibl完成系统必要的初始化后，从NAND Flash加载镜像程序到指定的SDRAM空间。镜像程序在起始位置添加了64字节的头信息，用于Sibl识别和加载，头信息数据结构如下：
struct image_header {
uint32_tih_magic;/*镜像头信息同步字，Sibl通过该字识别程序*/
uint32_tih_hcrc;/*镜像头信息CRC校验码*/
uint32_tih_time;/*存储镜像创建时间*/
uint32_tih_size;/*镜像数据大小*/
uint32_tih_load;/*镜像加载地址*/
uint32_tih_ep;/*镜像入口地址*/
uint32_tih_dcrc;/*镜像数据CRC校验码*/
uint8_tih_os;/*操作系统信息*/
uint8_tih_arch;/*CPU体系结构类型*/
uint8_tih_type;/*镜像类型*/
uint8_tih_comp;/*压缩类型*/
uint8_tih_name[32];/*镜像名称*/
}
Sibl从NAND Flash起始地址开始搜索。如果读到镜像同步字ih_magic，则识别镜像程序，并根据偏移地址读取程序大小ih_size和加载地址ih_load，将程序加载到指定的SDRAM空间；加载完成后根据CRC校验码ih_dcrc对SDRAM数据进行CRC检测；最后根据镜像类型ih_type判断镜像是否可执行，若可执行，则跳入镜像入口地址ih_ep，否则Sibl继续搜索NAND Flash镜像程序。
镜像程序使用U-boot提供的工具mkimage添加头信息，命令格式如下：
mkimage-A arch-O os-T type-C comp-a addr-e ep-n name-d data_file image
图6 系统启动过程内存空间分布图
③ 完成Sibl加载后，内存空间分布如图6所示，系统进入启动流程的第三阶段U-boot。U-boot完成Linux内核镜像的解压缩和操作系统启动前的初始化，最终跳入内核入口地址，完成对Linux的引导。
6 系统性能分析
系统构建提供了一个完整的LPC3180嵌入式软硬件平台，下面对LPC3180浮点运算能力进行测试和分析。测试方法是使用一个浮点运算密集的算法，用ADS编译器分别编译使能硬件VFP和软浮点运算两个版本的测试程序，并在不同的CPU时钟频率下比较运行时间，结果如表1所列。
分析实验数据，可以得出结论： VFP协处理器在相同时钟频率下，提高了5倍左右的浮点运算性能。因此，LPC3180平台结合VFP协处理器，能够实现复杂的浮点运算密集算法。在微控制器中集成硬件浮点运算单元，这使得微控制器的数据处理能力大大提高，能够胜任多数的数字信号处理应用。
表1 浮点运算结果
结语
本文介绍了以LPC3180微控制器为核心的嵌入式软硬件平台的设计与实现，并测试、验证了LPC3180的浮点运算性能。该平台对于LPC3180的应用开发具有借鉴意义。目前LPC3180在医疗器械、工业控制、POS机、数字信号处理等领域有着广泛的应用。
，ARM9微控制器LPC3180的软硬件平台设计