嵌入式通信处理器的设计与实现

论文摘要

本文从实际应用出发,设计了嵌入式通信处理器的硬件平台,并进行了此平台系统软件的引导、移植以及应用程序的开发,最终实现了此通信处理器的多串口通信和网络通信的功能。本文首先对嵌入式通信处理器的功能及多串口扩展方法进行了详细分析,提出了此通信处理器的硬件平台设计方案,给出了相关电路的详细设计;然后以该平台为基础,对嵌入式μClinux的内核功能、裁剪方法和移植过程进行了研究;接着构建了嵌入式μClinux的软件开发环境,依据硬件环境及此通信处理器的功能,对Boot Loader源码和μClinux源码进行了相应的修改,实现了Boot Loader和μClinux内核的定制、移植、映像下载及运行;接着详细介绍了设备驱动的基本概念和框架设计,实现了RS232串口和以太网接口两个关键模块的驱动程序;最后对于应用软件,本文采用多进程机制实现了多串口通信和网络通信,给出了应用软件的详细设计和实现过程。本文设计实现的通信处理器已调试完成,并投入实际运行。运行结果表明,软、硬件设计满足实际要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景和意义
• 1.2 课题的项目来源及目的
• 1.3 课题的内容及内容安排
• 第二章 嵌入式通信处理器的硬件系统设计与实现
• 2.1 设计要求
• 2.2 硬件电路总体框架
• 2.3 硬件电路设计
• 2.3.1 S3C44B0 简介
• 2.3.2 系统电源、时钟、复位电路设计
• 2.3.3 存储器接口实现
• 2.3.4 JTAG 调试接口
• 2.3.5 串行接口电路设计
• 2.3.6 网络接口电路设计
• 2.4 系统存储空间分配
• 第三章 Boot Loader 的移植
• 3.1 设计要求
• 3.2 Boot Loader 概述
• 3.3 Boot Loader 的引导模式
• 3.4 Boot Loader 启动流程
• 3.5 Boot Loader 移植
• 3.5.1 U-Boot 简介
• 3.5.2 U-Boot 源码目录
• 3.5.3 U-Boot 移植
• 第四章 嵌入式μClinux 系统的移植
• 4.1 建立软件开发环境
• 4.2 嵌入式μClinux 系统的定制移植
• 4.2.1 μClinux 内核分析
• 4.2.2 μClinux 的内核裁剪技术分析
• 4.2.3 μClinux 的内核移植
• 4.2.4 μClinux 内核编译、调试
• 4.2.5 μClinux 内核启动及运行
• 第五章 嵌入式μClinux 驱动程序设计
• 5.1 设备驱动简介
• 5.1.1 设备驱动概念
• 5.1.2 设备驱动基础
• 5.2 设备驱动程序框架
• 5.3 驱动程序设计
• 5.3.1 串口驱动程序设计
• 5.3.2 网络设备驱动程序设计
• 第六章 应用程序设计
• 6.1 应用软件设计要求
• 6.2 软件系统功能
• 6.3 软件总体设计
• 6.3.1 总体设计方案
• 6.3.2 总体设计流程图
• 6.4 具体设计
• 6.4.1 串口通信模块设计
• 6.4.2 网络通信模块设计
• 6.4.3 进程间的同步与互斥
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果