基于ARM微处理器的通用监测控制系统开发

论文摘要

合成孔径雷达（SAR）在民用和军事方面应用广泛，其发展水平已经成为衡量一个国家军事力量与综合国力水平的标志之一。SAR系统是一个复杂的电子系统，需要对各个部分进行细致的调试和测试。充分利用PC友好的人机界面进行自动化测试是提高工作效率的有效方法。本文首先介绍了合成孔径雷达的基本概念和发展现状，概述了星务下位机模拟器的功能要求，论述了星务下位机模拟器的硬件和软件部分。硬件部分主要介绍了基于ARM微处理器S3C2440A的目标平台的设计、PCB制作以及SDRAM和FLASH电路的调试方法。软件部分给出了串口通信程序的设计方法及其流程图。随后简介了常见的嵌入式软件固化方法，提出了利用仿真器固化的方法，该方法克服了其它嵌入式软件固化工具需要制作简易JTAG板的缺点。接着详细讨论了嵌入式Linux系统的三个有机组成部分：Bootloader，操作系统内核以及根文件系统。其中Bootloader部分分析了Bootloader的原理、启动流程以及U-Boot的特点，完成了U-Boot向基于S3C2440A的目标平台上具体的移植工作，并指出了mkimage工具的使用方法；操作系统内核部分着重阐述了内核的各项具体配置含义、启动参数的选择和编译的要点，详细分析了Linux内核的启动过程；根文件系统部分则总结出了RAM disk文件系统的制作步骤和BusyBox init脚本文件的配置方法。目前，星务下位机模拟器已经在雷达地面检测中投入使用，嵌入式Linux操作系统在目标硬件平台上运行正常。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 合成孔径雷达简介
• 1.2 合成孔径雷达的发展状况
• 1.3 我国合成孔径雷达的发展过程及现状
• 1.4 SAR系统地面检测设备
• 1.5 主要研究内容及章节安排
• 第二章 ARM9微处理器在 SAR地检中的应用
• 2.1 星务下位机模拟器功能要求
• 2.2 星务下位机模拟器设计
• 2.2.1 ARM概述和S3C2440A微处理器
• 2.2.2 基于S3C2440A的目标平台
• 2.2.3 接口板芯片选择
• 2.2.4 核心板硬件布线参数
• 2.2.5 硬件电路的调试
• 2.2.6 模拟器软件设计
• 2.3 星务下位机模拟器实物图
• 2.5 本章小节
• 第三章 嵌入式软件的固化
• 3.1 常见的固化方法
• 3.2 利用仿真器固化
• 3.2.1 系统配置
• 3.2.2 擦除流程
• 3.2.3 固化流程
• 3.2.4 编译和链接要点
• 3.3 本章小节
• 第四章 Bootloader在目标硬件平台的移植
• 4.1 Bootloader原理
• 4.2 Bootloader的启动流程
• 4.3 U-Boot的特点
• 4.4 U-Boot在基于 S3C2440A平台的移植
• 4.4.1 具体移植操作
• 4.4.2 目标文件的生成
• 4.4.3 生成目标代码的测试
• 4.5 交叉编译
• 4.5.1 交叉编译环境的建立
• 4.5.2 交叉编译工具链的选择
• 4.6 mkimage工具
• 4.7 嵌入式 Linux系统的启动
• 4.7.1 映像文件的下载
• 4.7.2 嵌入式 Linux系统的启动
• 4.8 本章小节
• 第五章 嵌入式 Linux系统的移植
• 5.1 操作系统的作用
• 5.2 Linux内核设计目标
• 5.3 Linux内核配置和编译
• 5.3.1 内核的具体配置
• 5.3.2 启动参数的选择
• 5.4 内核的编译
• 5.5 Linux内核的启动过程分析
• 5.6 本章小节
• 第六章 根文件系统的构建
• 6.1 嵌入式文件系统的特点
• 6.2 文件系统的选择
• 6.3 RAM disk根文件系统的制作
• 6.3.1 根文件系统的顶层目录
• 6.3.2 RAM disk映像制作步骤
• 6.3.3 设备文件
• 6.4 系统应用程序
• 6.4.1 Busy box简介
• 6.4.2 编译 Busy box
• 6.5 系统初始化
• 6.6 本章小节
• 第七章 总结和展望
• 7.1 全文总结
• 7.2 不足和展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录