基于Linux嵌入式操作系统的LXI多功能仪器应用软件的设计与实现

论文摘要

随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,基于嵌入式技术的开发也迅速的发展到各个领域,而基于ARM的嵌入式处理器在嵌入式系统里已经成为当今市场的主流。自2005年新一代仪器总线标准LXI问世以来,LXI仪器也成为当前研究的热点。本文所开发的基于Linux嵌入式操作系统的LXI多功能仪器正是在这样一个环境下提出的。本文的目的是在基于ARM9的S3C2410硬件平台上研究和实现LXI多功能仪器的应用软件,研究并实现多功能仪器的各个功能模块的界面,从而使仪器的人机交互更加人性化。文章介绍了嵌入式系统的发展历程和LXI总线技术的特点以及ARM微处理器的性能,完成了Linux操作系统在基于ARM的硬件平台上的移植,并建立了嵌入式系统开发的交叉编译环境,从而为多功能仪器的软件开发构建了基本的开发环境和基础。在介绍并比较了目前主流的嵌入式系统图形支持软件后,选用了MiniGUI图形支持系统来开发仪器界面。本文完成了MiniGUI在硬件平台上的移植,介绍了基本的图形应用软件的开发流程,在此基础上,针对主要的数据采集和数字示波器、多用表和频率计的功能模块,研究并实现了基本的仪器界面,同时验证了LXI多功仪器平台软硬件设计的可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式系统概述
• 1.1.1 嵌入式系统的定义
• 1.1.2 嵌入式系统的组成
• 1.1.3 嵌入式系统的要求
• 1.1.4 嵌入式系统的特征
• 1.2 嵌入式系统发展现状
• 1.3 课题简介及其相关科技发展动态
• 1.3.1 课题介绍
• 1.3.2 与课题相关的科技发展动态
• 1.4 LXI技术及其发展状况
• 1.4.1 LXI接口规范简介
• 1.4.2 LXI的触发机制
• 1.4.3 LXI仪器的特点及发展趋势
• 1.5 本章小结
• 第二章 嵌入式Linux系统及其应用开发环境
• 2.1 实时操作系统
• 2.1.1 实时系统的基本概念
• 2.1.2 典型的嵌入式实时操作系统介绍
• 2.2 嵌入式Linux发展历程及其现状
• 2.3 嵌入式Linux开发过程及相关概念
• 2.3.1 一般开发过程
• 2.3.2 嵌入式开发的相关概念
• 2.4 嵌入式Linux下的图形用户界面（GUI）
• 2.4.1 嵌入式GUI简介及其实现方法
• 2.4.2 几种常用的图形用户界面
• 2.5 本章小结
• 第三章 嵌入式系统开发硬件平台介绍
• 3.1 ARM处理器简介
• 3.1.1 ARM简介
• 3.1.2 ARM微处理器系列及其特点
• 3.2 硬件平台简介
• 3.2.1 TE2410 的总体介绍
• 3.2.2 基于ARM处理器的S3C2410
• 3.3 LXI多功能仪器硬件功能模块简介
• 3.4 本章小结
• 第四章 嵌入式Linux系统开发软件平台的构造
• 4.1 开发环境及开发流程简介
• 4.2 开发环境的配置与建立
• 4.2.1 嵌入式系统引导装载程序
• 4.2.2 安装并配置Linux操作系统
• 4.3 Linux在S3C2410 平台上的移植
• 4.3.1 Bootloader简介及其移植
• 4.3.2 Linux内核移植
• 4.3.3 文件系统的定制
• 4.4 应用开发举例
• 4.4.1 PC机与目标板的挂载
• 4.4.2 应用开发实例
• 4.5 本章小结
• 第五章 基于MiniGUI的嵌入式多功能仪器的图形界面开发
• 5.1 嵌入式图形支持系统——MiniGUI
• 5.1.1 MiniGUI的体系结构
• 5.1.2 MiniGUI的功能特性
• 5.1.3 基于MiniGUI的嵌入式系统软件结构
• 5.1.4 MiniGUI运行模式
• 5.2 基于FrameBuffer的图像显示
• 5.2.1 FrameBuffer简介
• 5.2.2 激活FrameBuffer
• 5.3 MiniGUI图形界面的移植
• 5.3.1 MiniGUI库的交叉编译
• 5.3.2 MiniGUI资源文件的安装
• 5.3.3 编译MiniGUI示例程
• 5.4 本章小结
• 第六章 MiniGUI应用软件设计
• 6.1 MiniGUI程序设计
• 6.2 MiniGUI编程基础
• 6.2.1 事件驱动和消息机制
• 6.2.2 消息和窗口
• 6.2.3 头文件、程序入口点和程序的退出
• 6.3 MiniGUI应用开发实例
• 6.3.1 应用程序设计
• 6.3.2 程序的编译、链接和运行
• 6.4 LXI多功能仪器图形界面的实现
• 6.4.1 数据采集与数字示波器模块界面的实现
• 6.4.2 多用表与频率计模块界面的实现
• 6.5 本章小结
• 第七章 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 研究生在读期间研究成果
• 附录 MiniGUI部分源程序