论文摘要
随着半导体技术、网络通讯技术和软件技术的飞速发展,在仪器测控领域,嵌入式系统与当前智能控制、网络等新技术进一步融合,由此形成了集传感测量、补偿计算、工程量处理等功能于一身的便携式仪器的发展趋势。随着版本的不断升级与改进,Windows CE操作系统在实时性、通信、图形化等方面的性能不断提升,Windows CE在工业领域占据越来越重要的地位。考虑到现代测试仪器小型化的发展趋势,以及人们对仪器设备图形化人机接口的要求日益增长,哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所提出将具有强大图形化接口与高实时性的Windows CE 5.0操作系统与具有低功耗、高性能以及工业级可靠性的AT91RM9200处理器相结合,构建嵌入式核心控制平台,应用于仪器测试领域。在这项应用中,板级支持包的研制与开发起到关键和基础的作用,具有重要的研究意义和实用价值,这也正是本课题的意义所在。本文首先介绍了嵌入式系统的概念、特点,以及嵌入式系统在仪表测控领域的应用现状。在此基础之上,结合AT91RM9200处理器的特点提出了系统硬件平台的总体设计方案,并分析阐述了Windows CE操作系统的移植过程。在板级支持包的开发过程中,本文详细讨论了Windows CE 5.0的Boot Loader、OAL(OEM Adaptation Layer)的移植过程,并重点分析了几个常用驱动程序的移植与实现,包括显示控制器、USB设备和串口驱动程序。最后,对课题开发的BSP进行了软件测试,测试结果表明该系统工作稳定,软硬件运行完全符合设计要求。
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摘要Abstract第1章 绪论1.1 嵌入式系统概述1.1.1 嵌入式硬件平台1.1.2 嵌入式操作系统1.2 Windows CE操作系统概述1.3 课题研究意义与国内外研究现状1.4 课题研究内容与论文结构第2章 系统分析与硬件设计2.1 课题整体分析2.2 系统硬件平台分析与设计2.2.1 系统硬件平台设计目标2.2.2 ARM9 核心模块设计2.2.3 外围接口电路设计2.3 Windows CE 5.0 BSP分析2.3.1 Boot Loader分析2.3.2 OAL分析2.3.3 配置文件分析2.3.4 设备驱动程序分析2.4 本章小结第3章 Boot Loader设计实现3.1 Boot Loader实现分析3.2 Boot Loader实现3.2.1 StartUp函数模块设计3.2.2 调试串口函数实现3.2.3 FLASH操作模块设计3.2.4 以太网下载函数实现3.2.5 Boot Loader内存结构设计3.3 Boot Loader调试与验证3.3.1 Boot Loader的编译与下载3.3.2 Boot Loader功能验证3.4 本章小结第4章 OAL设计开发与配置4.1 Windows CE 5.0 OAL实现分析4.2 系统时钟功能实现4.3 中断功能实现4.3.1 中断初始化4.3.2 中断使能4.3.3 中断禁用4.3.4 中断完成4.3.5 标准中断处理4.3.6 快速中断处理4.4 内核调试功能实现4.5 IOCTL功能实现4.6 映像配置文件设计4.6.1 BIB文件4.6.2 REG文件4.7 OAL调试与内核验证4.8 本章小结第5章 设备驱动程序开发5.1 Windows CE设备驱动程序概述5.2 显示驱动程序5.2.1 显示驱动初始化5.2.2 注册表设置5.3 USB驱动程序5.3.1 USB功能函数层实现5.3.2 USB设备驱动程序5.4 串口驱动程序5.5 本章小结第6章 系统内核OAL测试6.1 内核OAL测试概述6.1.1 内核OAL测试的意义6.1.2 软件测试简述6.2 测试需求分析与测试方案6.2.1 测试需求分析6.2.2 测试计划6.3 内核OAL测试6.3.1 初始化模块测试6.3.2 中断模块测试6.3.3 其它模块测试6.3.4 系统运行中各功能模块验证6.4 本章小结结论参考文献攻读学位期间发表的学术论文致谢
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