论文题目: 基于Intel XScale处理器的嵌入式Linux关键技术的研究与实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 模式识别与智能系统
作者: 王岩
导师: 夏良正
关键词: 嵌入式系统,操作系统,微处理器,外围设备,设备驱动程序,调试
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文详细论述了在基于Linux的嵌入式系统领域所做的主要研究和实践工作。论文主要研究了嵌入式系统的总体特点及将Linux操作系统应用于嵌入式系统过程中关键部分的设计与实现方法。首先,论文介绍了当今嵌入式系统领域的发展现状,讨论了几款应用于嵌入式系统领域的主流微处理器和实时操作系统的特点。然后以基于XScale处理器的开发板为例介绍了ARM核的32位微处理器的体系结构,并简要讨论了Linux操作系统各子模块的实现原理。最后论文以嵌入式系统的开发流程为主线,分三个部分详细讨论了各个步骤的原理和设计实现方法。首先讨论了应用于ARM处理器启动过程的Boot Loader的两阶段框架结构,并介绍了经过我们改进的两种主流下载协议的实现方法;然后结合Linux内核的启动过程简述了Linux内核移植的过程以及内核小型化的一般方法;最后以三种不同类型的外围设备为例重点讨论了开发Linux设备驱动程序的详细流程,并且结合实际开发经验针对一些驱动程序的实现方法提出了新的观点,指出了几个需要引起注意的环节。另外,论文还针对嵌入式系统不同阶段的开发特点提出了恰当的调试方法,具有很重要的实际意义。目前,该系统的底层开发部分已经全部完成,并已作为消费类电子产品的解决方案予以实施。
论文目录:
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 嵌入式系统
1.1.1 嵌入式系统的特点
1.1.2 嵌入式系统的应用领域
1.2 嵌入式实时操作系统和嵌入式 Linux 操作系统
1.2.1 实时系统的基本概念
1.2.2 目前广泛应用的嵌入式实时操作系统
1.2.3 从Linux 操作系统到嵌入式Linux
1.2.4 嵌入式Linux 发展现状
1.3 主流嵌入式微处理器
1.3.1 嵌入式处理器简介
1.3.2 ARM 架构系列处理器
1.4 论文主要研究内容
第二章 基于 XScale处理器的嵌入式 Linux开发平台
2.1 Linux 内核各子模块的功能介绍
2.1.1 操作系统的基本功能
2.1.2 Linux 的进程管理和调度机制
2.1.3 Linux 的中断处理机制
2.1.4 Linux 的内存管理机制
2.1.5 Linux 的文件系统管理
2.2 ARM 体系结构概述
2.2.1 ARM 架构的特点
2.2.2 ARM 处理器模式
2.2.3 XScale 微架构处理器
2.3 PXA255开发平台简介
第三章 Boot Loader启动程序的基本框架与开发
3.1 Boot Loader 的基本概念和功能框架
3.1.1 Boot Loader 的基本概念及其存在的必要性
3.1.2 Boot Loader的功能框架
3.2 Boot Loader 的第一阶段
3.3 Boot Loader 的第二阶段
3.4 串口 XMODEM 下载协议及其实现
3.4.1 设计目的与用途
3.4.2 XMODEM 协议介绍
3.4.3 XMODEM 协议的实现
3.5 网卡 TFTP 下载协议及其实现
3.5.1 TFTP 下载协议的特点和用途
3.5.2 TFTP 协议介绍
3.5.3 TFTP 协议的实现
3.6 Boot Loader 开发的主要调试方法
第四章 Linux操作系统的移植
4.1 建立Linux 内核对开发板的支持
4.1.1 Linux 内核的启动过程
4.1.2 移植Linux 内核
4.2 内核配置与系统的小型化
第五章 Linux设备驱动程序的开发
5.1 Linux 设备驱动程序开发简介
5.1.1 设备驱动程序的概念
5.1.2 设备和模块分类
5.1.3 驱动程序的主要调试方法
5.2 触摸屏驱动程序的开发
5.2.1 电阻式触摸屏的工作原理
5.2.2 ADS7843 的功能特性
5.2.3 触摸屏驱动程序的实现
5.3 网卡驱动程序的开发
5.3.1 嵌入式Linux 网络体系结构
5.3.2 网络驱动的框架
5.3.3 以太网网卡的工作原理
5.3.4 网卡驱动程序的实现
5.3.5 编写Linux 网络驱动程序中需要注意的问题
5.4 闪存芯片驱动程序的开发
5.4.1 闪存芯片的物理特性及分类
5.4.2 公共闪存接口CFI
5.4.3 简易闪存驱动的编写方法
第六章 总结与展望
6.1 开发工作总结
6.2 系统进一步开发方向展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间已发表的论文
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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