基于ARM-Linux的嵌入式移动计算系统的研究与实现

论文摘要

传统的PC平台与有线网络已不能满足人类随时、随地对信息获取的需求。传统的手机类通讯终端设备,其体系结构是完全封闭的。任何一家移动通讯终端厂商的设备都由基带,射频,协议,应用几部分组成,其功能是完全预设且不能更改的。随着移动数据业务的进一步发展,在日益丰富的个性化需求的驱动下,传统意义上的手机类通讯终端与传统的PDA/HPC类手持计算终端的功能将日趋融合,逐渐被未来的移动计算与通讯终端所替代,融合后的移动计算与通讯终端将进一步发展成为高性能,全开放的体系结构。企业信息化的发展对数据采集终端的性能提出了更高的要求:更灵活的进行部署,支持可定制的数据,更高的可靠性与更易于维护。这些是目前的设备无法完成的。本文针对电力行业中数据采集的需求,研究并实现一个体系开放的嵌入式移动计算平台,能够更好的支持目前及未来的应用,并不失通用性。嵌入式设备主要由嵌入式硬件,嵌入式操作系统,系统引导程序及嵌入式应用程序构成,是紧密联系的整体,体现出的是整体价值。但基于更灵活部属与可维护性的要求,应尽量使其模块化,通用化,形成开放体系结构。网络传输是移动计算终端的核心问题之一,无线几乎是必然的选择,恰当解决设备的传输方案将很大程度上影响系统的性能本文从无线网络,嵌入式硬件设计,嵌入式开放软件结构等多个方面对嵌入式移动计算模型进行了分析。在深入研究的基础上提出了以ARM为硬件平台,Linux为嵌入式操作系统,GPRS为无线通讯方案的开放式移动计算模型。对上层应用而言完全透明,可以快速个性部署应用;系统设计模块化,可灵活增减;体系结构开放,支持未来的应用升级,具有很强的实用性与灵活性。通过实践证明本文所提出的模型切实可行,本文所实现的系统运转良好,达到了预期的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 嵌入式移动计算系统的基本概念
• 1.1 移动计算的基本概念
• 1.1.1 移动计算的定义
• 1.1.2 移动计算的发展背景
• 1.1.3 移动计算所研究的问题
• 1.2 嵌入式系统的基本概念
• 1.2.1 嵌入式系统的定义
• 1.2.2 嵌入式系统的发展背景
• 1.2.3 嵌入式系统的结构
• 1.3 嵌入式移动计算终端
• 第二章 嵌入式移动计算系统系统分析
• 2.1 嵌入式处理器
• 2.1.1 嵌入式处理器的种类
• 2.1.2 嵌入式微处理器-ARM
• 2.1.3 RISC体系结构
• 2.1.4 ARM处理器的主要类型
• 2.1.5 ARM处理器的应用选型
• 2.2 嵌入式操作系统
• 2.2.1 嵌入式操作系统的基本概念
• 2.2.2 常见的嵌入式操作系统
• 2.2.3 嵌入式Linux
• 2.2.4 嵌入式Linux的建立
• 2.3 系统引导程序BOOTLOADER
• 2.4 无线通信
• 2.4.1 蜂窝通信的基本概念
• 2.4.2 GSM网络体系结构
• 2.4.3 GPRS网络结构
• 第三章 嵌入式系统的设计与实现
• 3.1 系统的硬件设计
• 3.1.1 总体结构
• 3.1.2 AT91RM9200
• 3.1.3 Flash存储器
• 3.1.4 SDRAM存储器
• 3.1.5 NANDFLASH存储器
• 3.1.6 10/100MB以太网MAC
• 3.1.7 键盘、LCD及扩充串口
• 3.2 LINUX的裁减移植
• 3.2.1 基本设计概念
• 3.2.2 创建内核
• 3.2.3 根文件系统
• 3.3 U－BOOT的修改与移植
• 3.3.1 AT91RM9200的启动流程
• 3.3.2 U－Boot的源代码结构与启动流程
• 3.3.3 U－Boot的修改与移植
• 3.4 LINUX设备驱动程序
• 3.4.1 Linux设备驱动程序的基本结构
• 3.4.2 Linux设备驱动程序的重要数据结构
• 3.4.3 Linux设备驱动程序的实现
• 第四章 无线通信模块
• 4.1 硬件设计
• 4.1.1 单片机设计
• 4.1.2 GR47设计
• 4.2 软件设计
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢