1、 何为A系列ARM终端

在了解arm终端前，我们先来看看何为终端：

终端（Terminal）也称终端设备，是计算机网络中处于网络最外围的设备，主要用于用户信息的输入以及处理结果的输出等。

在早期计算机系统中，由于计算机主机昂贵，因此一个主机（IBM大型计算机）一般会配置多个终端，这些终端本身不具备计算能力，仅仅承担信息输入输出的工作，运算和处理均由主机来完成。

在个人计算机时代，个人计算机可以运行称为终端仿真器的程序来模仿一个终端的工作。

随着移动网络的发展，移动终端（如手机、PAD）等得到了广泛的应用。此时，终端不仅能承担输入输出的工作，同时也能进行一定的运算和处理，实现部分系统功能。

A系列Arm终端：

使用ARM Cortex™-A 系列应用型处理器可向托管丰富OS平台和用户应用程序的设备提供全方位解决方案的终端，从超低成本手机、智能手机、移动计算平台、数字电视和机顶盒到企业网络、打印机和服务器。该类终端使用的高性能Cortex-A15、可伸缩的Cortex-A9、经过市场验证的Cortex-A8处理器和高效的Cortex-A7和Cortex-A5处理器均共享同一架构，因此具有完全的应用兼容性，支持传统的 ARM、Thumb指令集和新增的高性能紧凑型Thumb-2指令集。

2、 A系列ARM终端的特点

高性能

Cortex-A 设备可为其目标应用领域提供各种可伸缩的能效性能点。一些说明示例如下：

Cortex-A15 ，可为新一代移动基础结构应用和要求苛刻的无线基础结构应用提供性能最高的解决方案 Cortex-A7，可采用独立、多核配置实现，提供 800 MHz - 1.2 GHz 的典型频率，也可以与 Cortex-A15 结合用于 big.LITTLE 处理 Cortex-A9 实现，可提供 800 MHz - 2 GHz 的标准频率，每个内核可提供 5000 DMIPS 的性能 Cortex-A8 单核解决方案，可提供经济有效的高性能，在 600 MHz - 1 GHz 的频率下，提供的性能超过 2000 DMIPS Cortex-A5 低成本实现，在 400- 800 MHz 的频率下，提供的性能超过 1200 DMIPS。

多核技术

Cortex-A5、Cortex-A7、Cortex-A9 和 Cortex-A15 处理器都支持 ARM 的第二代多核技术

单核到四核实现，支持面向性能的应用领域 支持对称和非对称的操作系统实现 通过加速器一致性端口 (ACP) 在导出到系统的整个处理器中保持一致性 Cortex-A7 和 Cortex-A15 将多核一致性扩展至 AMBA4 ACE 的 1~4 核群集以上（AMBA 一致性扩展）

高级扩展

除了具有与上一代经典 ARM 和 Thumb® 体系结构的二进制兼容性外，Cortex-A 类处理器还通过以下技术扩展提供了更多优势

Thumb-2，提供最佳代码大小和性能 TrustZone 安全扩展，提供可信计算 Jazelle 技术，提高执行环境（如 Java、.Net、MSIL、Python 和 Perl）速度。

 

3、 云终端

A系列的arm处理器也在云终端中大量使用。

arm云终端采用arm架构，搭载Linux内核，没有硬盘、CPU、内存，整机功耗低，运行安全可靠，维护管理简单，价格低。

而相应的也存在兼容性和扩展性较差等缺点。

4、 相关案例

基于ARM处理器的家用远程医疗监护终端：

系统结构与功能：

系统采用B/S(Browser/Server，浏览器/服务器)模式设计，使用该模式的最大好处是减少开发工作量、运行维护比较简便。将B/S模式引入嵌入式网络设计，改变了过去需要同时开发上位机和下位机软硬件的做法，现在只需要在下位机(服务器端)的嵌入式设备中集成一个微型服务器，利用 HTML(超文本标记语言)设计网页模块，就可在上位机(浏览器端)使用IE等浏览器接收和解析此模板，从而为用户提供一个视觉效果好、操作方便的工作界面。

首先基于ARM9处理器S3C2410A和嵌入式Linux操作系统，设计出支持嵌入式Web Server的开发平台，再通过移植嵌入式Web Server-boa，配合数据采集和处理等模块，构造一套适用于家庭的便携式远程医疗监护终端。在监护终端，利用生物电引导电极采用标准三导联方式将人体心电信号拾取出，经导联线传输到信号调理模块，经该模块的滤波、放大后得到初级的生物电信号，再经由S3C2410自带的ADC引脚送入Web服务器模块，心电信号在此模块中经过各种运算分析后得到反映心脏特征的信号， LCD上实时的显示心电波形和病人的个人信息，同时将心电信号存储于片外Flash ROM中，终端通过以太网口接入以太网，以实现与监控中心的远程交互。

系统软件框图：

Linux的移植

 

　　本设计采用linux-2.4.18内核。正确进行Linux移植的前提是具备一个与Linux配套、易于使用的BootLoader，它能够正确完成硬件系统的初始化和Linux的引导。本系统中采用vivi，它是由韩国MIZI公司提供的一款针对S3C2410芯片的BootLoader。

 

　　Linux内核的目录/arch中包含了所有与硬件体系结构相关的内核移植代码，目录/arch中的每个子目录代表了一种Linux支持的处理器。移植Linux到S3C2410平台主要是修改/arch/arm目录及其子目录下相关的makefile文件和配置文件。例如：修改内核根目录下的 Makefile文件，指明要移植的硬件平台为ARM：ARCH：=arm，指明使用的交叉编译器CROSS_COMPILE=/opt/host /armv41/bin/armv41-unknown-linux-；修改arm/arm目录下的config.in文件，配置S3C2410的相关信息；为初始化处理器，还需在arch/arm/boot/compressed目录下添加head-s3c2410.s文件。内核修改完成后，用命令 make menuconfig配置Linux，再用make zImage命令编译内核，编译通过后则在目录arch/arm/boot下生成zImage内核文件，还需利用工具软件MKCRAMFS制作 cramfs文件系统。最后，在minicom终端的vivi命令行下利用load命令将内核和文件系统下载到目标系统，至此移植完成。

 

　　Boa的移植和CGI程序设计

 

　　由于嵌入式设备资源有限，并且不需要同时响应多用户请求，因此一般使用一些专门的Web服务器用于嵌入式应用设计。Boa是单任务web服务器，源代码开放，性能高，支持CGI，能为CGI程序fork出一个进程来执行，其设计目标是速度和安全，可执行代码只有约60KB。移植Boa的过程如下：从 sourceforge.net上下载 boa-0.94.13，在其解压目录下生成并修改makefile文件，然后运行make得到可执行程序，利用命令armv4l-unknown- linux-strip将调试信息剥去，然后修改Boa的配置文件boa.conf，使其能支持CGI程序的运行。最后将生成的可执行程序Boa挂载到目标系统，若能成功访问静态HTML网页和运行测试用的CGI程序，则表明配置成功。

 

　　通用网关接口CGI可将Web服务器连接到外部应用程序，它主要完成两件事情：一是收集从Web浏览器发送给Web服务器的信息，并将这些信息提供给外部程序利用；二是对提出请求的Web浏览器发送程序的输出。CGI具有平台独立性、语言独立性和层次感等优点。利用CGI程序则可以实时执行并输出动态信息，且其占用资源少。CGI程序的执行过程为：浏览器将表单数据以POST方法提交给Web服务器，服务器根据收到的数据设置环境变量，并新开一子进程来执行CGI程序，CGI程序从环境变量中读取所需要的数据，通过调用用户自定义的外部功能函数完成数据处理后，再读取相应的HTML模板文件，根据注释标记将对应的数据填充到HTML文件中，生成新的HTML页面经Web服务器返回给浏览器。

 

　　为快速开发符合应用要求的CGI程序，在设计时添加了CGIC库和gd库。CGIC是一个功能强大的支持CGI开发的开放源码的标准C库。 Thomas Boutell编写的gd库是标准的C语言库，具有基本的绘图等功能。为实现在网页上动态显示心电波形，将每次采集的数据经过功能程序处理后存储的同时送给CGI程序，利用gd库提供的函数来创建图像。通过在网页模块上设定刷新时间(使用HTML语言的META标记)，从而实现在网页上心电波形的动态显示。

主程序设计：

主程序首先完成对系统的初始化，然后阻塞监听网络接口是否有连接请求，一旦客户端发出连接请求，则在服务器端产生中断；读取网络数据，然后对网络数据进行解析，这一步主要是解析HTTP协议，需要判断连接请求是否符合服务器规定的请求格式，判断是连接请求的请求方法，判断请求的文件是否存在服务器上，判断认证信息是否正确等等；在处理A/D采集的数据这一过程中，首先要将采集后的心电信号进行滤波处理，主要是抑制心电信号中的50Hz工频干扰，再完成滤波后，将数据送到本地的LCD上显示，同时将当前的数据以网页数据的格式发送到网口。