基于S3C4510B的嵌入式通信控制器的设计与实现

论文摘要

本文研究了基于S3C4510B的嵌入式通信控制器的设计与实现,从总体设计、HDLC通道驱动程序的实现、通信控制器应用软件的实现与测试来阐述。本文首先从分析设计要求出发,研究了基本的网络架构,分析了图像和主机数据包的传输与处理过程,提出了通信控制器的两个实现方案,给出了通信控制器硬件的实现,说明了软件平台的选型。然后研究了S3C4510B下HDLC通道驱动程序的设计与实现。之后根据通信控制器组网方式的不同,重点对嵌入式网关和嵌入式远程网桥的各个功能模块进行了分析,给出了这两种方式的实现方法。在这两种方式下的通信控制器中,均设计了ARP缓存表,能动态记录连接到通信控制器的设备的IP地址与MAC地址对应关系,实现了对ARP协议的支持。同时,通信控制器通过IP数据包的转发,实现了对TCP/IP协议族的绝大部分协议的支持。最后进行了功能验证和性能测试。嵌入式通信控制器利用卫星链路来传输因特网业务,它的完成对于卫星通信和互联网业务的发展具有积极意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状及本文意义
• 1.3 本论文的主要内容
• 第2章 通信控制器总体设计方案
• 2.1 通信控制器总体描述
• 2.1.1 总体设计要求
• 2.1.2 基本网络架构
• 2.1.3 图像的远程传输过程
• 2.1.4 主机数据包的远程传输过程
• 2.2 通信控制器的两个实现方案
• 2.3 通信控制器的硬件平台
• 2.3.1 嵌入式处理器的选择
• 2.3.2 通信控制器的硬件实现
• 2.4 通信控制器的软件平台
• 2.4.1 嵌入式操作系统的选型
• 2.4.2 uClinux操作系统
• 2.4.3 uClinux下内核的编译
• 2.5 小结
• 第3章 HDLC通道驱动程序的实现
• 3.1 uClinux下的设备驱动程序设计
• 3.2 HDLC协议及S3C4510B的HDLC控制器
• 3.3 HDLC驱动程序设计
• 3.3.1 HDLC设备驱动程序主要数据结构和函数
• 3.3.2 发送接收帧描述符定义及主要寄存器描述
• 3.3.3 通道初始化
• 3.3.4 数据发送及其中断处理
• 3.3.5 数据接收及其中断处理
• 3.3.6 波特率产生器给HDLC提供时钟
• 3.3.7 S3C4510B的HDLC通道使用中的注意事项
• 3.3.8 驱动程序的调试
• 3.4 小结
• 第4章 通信控制器应用软件的实现与测试
• 4.1 TCP/IP协议
• 4.2 通信控制器数据包的转发和分用过程
• 4.3 uClinux下的网络程序设计
• 4.4 嵌入式网关的实现
• 4.4.1 嵌入式网关的组网方式
• 4.4.2 主要的功能模块
• 4.4.3 数据包的处理过程
• 4.5 嵌入式远程网桥的实现
• 4.5.1 嵌入式远程网桥的组网方式
• 4.5.2 主要的功能模块
• 4.5.3 数据包的处理过程
• 4.6 通信控制器设计的说明以及测试方案
• 4.6.1 通信控制器设计的说明
• 4.6.2 通信控制器的测试
• 4.7 小结
• 第5章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间发表的论文