手持RSU底层平台的设计与实现

论文摘要

智能交通系统(ITS)是目前世界交通运输领域的前沿研究课题,它综合了信息、通信、计算机、控制等技术,对传统交通运输系统进行深入的改造。智能交通系统的应用提高了系统资源的使用效率和系统安全性,减少了资源消耗和环境污染。在分析智能交通系统市场需求的基础上,开展了应用于智能交通系统领域的手持式RSU系统的研究。本文主要研究该手持RSU系统的底层平台的设计与实现,这也是系统的核心部分。本系统使用了流行的S3C2410A微处理器作为硬件平台的基础,并在此基础上扩展了该手持RSU系统所需的外围设备。在此硬件平台上实现了系统所需的各个功能模块,具体有：可交互的液晶显示、触摸屏和键盘输入模块,以及IC卡读卡器模块、摄像头模块和存储模块等。本系统软件平台构建在最新的Linux内核的基础上,吸纳了Linux系统的优点,完成了RSU系统所需的基本功能,并改进了其在嵌入式平台上的不足。通过优化系统的启动流程、使用新的进程调度算法和中断线程化技术,提高了系统的启动速度并增强了系统的响应能力。同时,在电源管理方面也做了一些研究,降低了设备的能耗,延长了该手持RSU系统的电池使用寿命。这些优化和改进,使该手持RSU设备满足了性能上的需求。在完成了系统的设计和开发之后,对系统进行了测试。测试结果表明,该系统能够很好地完成图像拍摄、OBU的发行和检测、IC卡的读写等功能,达到了设计要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题内容与意义
• 1.3 论文组织结构
• 第二章 手持RSU硬件平台
• 2.1 手持RSU微处理器选型
• 2.1.1 嵌入式微处理器架构
• 2.1.2 手持RSU微处理器选择
• 2.2 手持RSU硬件平台
• 2.3 外围接口模块
• 2.3.1 USB接口模块
• 2.3.2 SD/MMC接口模块
• 2.3.3 LCD接口模块
• 2.3.4 LCD背光控制模块
• 2.3.5 非接触式IC卡模块
• 第三章 手持RSU软件平台的总体设计
• 3.1 手持RSU系统总体框图
• 3.2 手持RSU功能模块设计
• 3.3 人机交互模块设计
• 3.4 底层存储模块设计
• 第四章 手持RSU系统软件平台的实现
• 4.1 引导加载程序的实现
• 4.1.1 引导加载程序原理
• 4.1.2 U-boot移植
• 4.2 Linux内核的移植
• 4.2.1 Linux内核初始化过程分析
• 4.2.2 Linux内核的移植过程
• 4.3 手持RSU模块驱动的实现
• 4.3.1 LCD驱动的实现
• 4.3.2 非接触式IC卡读卡器驱动的实现
• 4.3.3 其他模块驱动
• 4.4 文件系统的构建
• 4.4.1 构建基本的文件系统
• 4.4.2 构建完整的文件系统
• 4.4.3 创建文件系统映像
• 4.5 手持RSU性能的改进
• 4.5.1 启动流程优化
• 4.5.2 进程调度算法分析和改进
• 4.5.3 中断线程化的实现
• 4.6 手持RSU的电源管理
• 4.6.1 电源管理模块的实现
• 4.6.2 LCD背光控制的实现
• 4.6.3 CPU变频的实现
• 第五章 系统测试
• 5.1 功能测试
• 5.2 性能测试
• 5.2.1 启动时间测试
• 5.2.2 系统响应能力测试
• 5.3 系统功耗测试
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢