基于ARM11内核芯片红外通信的实现与仿真

论文摘要

嵌入式系统红外无线通信的开发与研究已经成为当前的一个热点,红外无线通信由于其独有的优势成为很多嵌入式开发人员进行系统互连时使用的方式。ARM作为一种高性能、低成本的嵌入式RISC微处理器,已成为应用最广泛的嵌入式处理器。而最新ARM内核的嵌入式微处理器一般都集成了IrDA接口,针对不同版本的IrDA接口开发相应的嵌入式应用程序也变得越来越重要。本文主要围绕着三星公司的最新芯片S3C6410（基于ARM1176JZF-S内核）的IrDA接口的应用和仿真展开讨论,详细论述了S3C6410芯片在红外无线通信应用方面的软硬件设计方法。首先由设计完成的嵌入式系统红外通信方案引入,开始介绍了IrDA协议栈的内容,分析了IrDA协议栈中的两个主要协议IrLMP和IrLAP,并给出了精简IrDA协议栈的方法。选择两种连接方式作为文中使用的UT-S3C6410开发平台红外通信方法,设计出了红外通信时软件操作的状态机流程,以及相关设备的驱动。最后,详述如何对S3C6410芯片的IrDA接口进行仿真与测试,使用QuartusⅡ开发环境和VHDL硬件描述语言,在EP2C8Q208开发平台下对功能模块进行测试。把S3C6410芯片的红外通信使用于视频传输,并给出嵌入式应用程序在ARM11上的移植方法。根据测试结果,本红外通信方案基本达到开发标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 研究意义
• 1.3 本文主要完成的工作
• 第二章 IrDA协议栈和S3C6410芯片分析
• 2.1 IrDA协议栈分析
• 2.1.1 IrDA协议栈
• 2.1.2 IrDA协议栈主要协议IrLAP和IrLMP
• 2.1.3 红外通信协议的精简方法
• 2.2 S3C6410芯片分析
• 2.2.1 ARM1176JZF-S内核架构
• 2.2.2 S3C6410芯片主要接口总线操作方法
• 2.3 本章小结
• 第三章 ARM11内核中红外通信方案的设计
• 3.1 基于UT-S3C6410开发平台的红外通信方案组成
• 3.1.1 UT-S3C6410开发平台简介
• 3.1.2 常见的红外无线通信实现方案及选定
• 3.2 基于S3C6410芯片嵌入式系统的红外通信模块设计
• 3.2.1 IrDA红外通信功能模块设计
• 3.3 本章小结
• 第四章 红外通信模块的外围设备驱动开发
• 4.1 驱动设计的硬件基础
• 4.2 显示红外数据的TFT-LCD设备驱动设计
• 4.2.1 TFT-LCD设备驱动开发基础
• 4.2.2 S3C6410红外通信模块的LCD驱动设计
• 4.3 处理红外数据的USB键盘驱动设计
• 4.3.1 USB设备驱动开发基础
• 4.3.2 S3C6410红外通信模块的USB键盘驱动设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 S3C6410芯片IrDA接口的逻辑设计与仿真
• 5.1 IrDA接口通信的CRC算法
• 5.1.1 IrDA接口通信的纠错方法
• 5.1.2 IrDA接口通信的CRC算法
• 5.2 IrDA接口IrPHY协议的HDL实现
• 5.2.1 VHDL设计方法
• 5.3 IrDA接口模块的VHDL实现
• 5.4 IrDA接口模块的仿真和测试
• 5.5 本章小结
• 第六章 S3C6410芯片IrDA接口在视频传输中的应用
• 6.1 视频传输操作软件设计
• 6.2 支持红外视频传输的内核驱动移植方法
• 6.2.1 Linux-IrDA项目
• 6.2.2 IrDA内核驱动的移植方法
• 6.3 本章小结
• 第七章 结束语
• 7.1 全文总结
• 7.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录