快速反应信息采集系统的研究与实现

论文摘要

城市应急指挥系统是保障公民安全、应对突发紧急事件的综合性快速反应体系，部分国家在政府支持下已经先行研究并已经取得显著成效。虽然我国近年开始也在这方面急起直追，并取得长足进展，但还存在许多需要改善和值得探讨的地方。本文在介绍分析当前城市应急指挥系统架构的基础上，针对目前城市应急指挥系统在信息采集方面尚不完善的现状，重点研究设计了一种适用于城市应急指挥系统前端的快速反应信息采集嵌入式系统。以三星公司的S3C2410A ARM20T芯片为核心，硬件上扩展ROM／RAM存储器、音频处理、网络接口等多种外围设备，软件采用viviBootLoader作为BootLoader，移植Linux嵌入式操作系统。最终完成的系统综合了无线接入技术、GPS定位技术、音视频采集技术、存储、显示和无线发送等功能，达到预期的设计要求。由于设计的软硬件平台采用了大量模块化设计手段，具有移植性好、通用性强且便于升级等优点，可以应用在信息实时采集、在环境监控、安防设备、车载设备、户外考察等多个领域。虽然本系统还有待进一步完善优化，但是阶段性的成功结果表明嵌入式系统的技术路线和设计方法合理实用，而且还具有进一步研究开发价值和良好的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.1.1 课题简介
• 1.1.2 国内外现状
• 1.1.3 发展和研究的意义
• 1.2 嵌入式系统简介
• 1.2.1 概念
• 1.2.2 组成
• 1.2.3 特点
• 1.3 嵌入式快速反应信息采集系统的基本架构
• 第2章 嵌入式快速反应信息采集系统的硬件平台设计
• 2.1 系统硬件概述
• 2.1.1 功能需求概述
• 2.1.2 快速反应信息采集系统硬件总体框图
• 2.1.3 系统核心处理器的选择
• 2.2 电路设计
• 2.2.1 NAND Flash模块
• 2.2.2 SDRAM模块
• 2.2.3 以太网模块
• 2.2.4 音频处理模块
• 2.2.5 电源、时钟和复位模块
• 2.2.6 其他接口电路模块
• 第3章 操作系统与根文件系统
• 3.1 快速反应信息采集系统的软件功能分析和架构
• 3.2 构建嵌入式Linux交叉编译环境
• 3.3 Bootloader
• 3.3.1 Bootloader简介
• 3.3.2 viviBootloader
• 3.4 嵌入式Linux操作系统
• 3.4.1 嵌入式操作系统简介
• 3.4.2 Linux系统分析
• 3.4.3 Linux的移植
• 3.4.4 编译Linux内核
• 3.5 嵌入式Linux根文件系统
• 第4章 设备驱动程序及应用程序的开发
• 4.1 嵌入式Linux设备驱动程序原理
• 4.2 触摸屏驱动程序的设计
• 4.3 USB摄像头驱动程序的移植
• 4.4 GPRS无线模块驱动的移植
• 4.5 GPS模块底层程序的设计
• 4.5.1 GPS信号的编码
• 4.5.2 GPS信号的接收程序设计
• 4.6 LCD操作及简易图形库的设计
• 4.7 基于V4L的图像提取和显示
• 4.8 音频采集及回放程序
• 4.9 快速信息采集平台与应急指挥系统的后续研究
• 第5章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献