基于ARM和μC/OS-Ⅱ嵌入式通信系统的设计和实现

论文摘要

随着嵌入式系统技术的迅猛发展,对嵌入式通信设备提出了更高的要求,在此背景下,中国电科第五十研究所走在技术前沿,研制开发了新型的嵌入式通信系统,该系统在硬件上以ARM为核心,软件上采用了实时性好的μC/OS-Ⅱ实时操作系统,使嵌入式通信设备在可靠性与实时性方面均有大幅提高。作为该开发项目组的一员,本论文以设计基于32位ARM微处理器STR710FZ2和移植嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的前面板子系统平台为主要内容,研究了所涉及的关键技术并提出了实现方案。论文主要从四个方面展开：首先,对嵌入式通信系统进行了概述和结构分析,介绍了嵌入式系统设计的一般方法,给出了相关流程图,阐述了嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系统的移植。在分析了ARM7内核特点的础上选定ARMT7DMI内核；然后给出了硬件平台的设计方案,在满足系统参数需求的条件下选用器件,并对各主要模块的功能、结构和工作原理进行了分析,给出了相关设计；接着实现软件平台的设计、设备驱动程序的设计、操作系统下多任务应用程序的开发,根据软件设计流程给出了关键程序流程图和部分源代码,在完成整个设计后,通过试验测试了系统的性能,达到了设计的要求。最后总结了课题设计和下一步工作方向和应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 嵌入式通信系统的提出及意义
• 1.2 嵌入式通信系统国内外研究的现状及存在的问题
• 1.2.1 嵌入式系统的硬件平台
• 1.2.2 嵌入式系统的软件平台
• 1.3 本文研究的思路
• 1.4 本文研究的主要内容
• 1.5 论文的组织形式
• 第二章 嵌入式通信系统设计概述和结构分析
• 2.1 ARM的嵌入式系统设计的一般方法
• 2.2 嵌入式通信系统所使用的ARM介绍
• 2.2.1. STR710FZ2的特点
• 2.2.2. STR710FZ2的总体结构
• 2.3 μC/OS-Ⅱ的简介
• 2.4 μC/OS-Ⅱ的移植
• 2.4.1. μC/OS-Ⅱ硬件和软件体系结构
• 2.4.2. μC/OS-Ⅱ在STR710FZ2的的移植要点
• 2.5 嵌入式通信系统结构分析
• 2.6 小结
• 第三章 嵌入式通信系统前面板子系统硬件设计
• 3.1 前面板子系统硬件整体设计
• 3.2 前面板子系统显示控制模块设计
• 3.3 前面板子系统串口模块设计
• 3.4 前面板子系统外围接口模块设计
• 3.5 前面板子系统电源管理模块设计
• 3.6 前面板子系统仿真和调试设计
• 3.7 前面板子系统键盘接口电路设计
• 3.8 串口通信SLIP协议分析（串行线路网际协议）
• 3.9 小结
• 第四章 嵌入式通信系统前面板子系统软件设计
• 4.1 前面板子系统软件整体设计
• 4.1.1 前面板子系统软件控制系统主程序
• 4.1.2 前面板子系统软件任务之间关系
• 4.2、前面板子系统显示控制程序设计
• 4.3 前面板子系统键盘扫描程序设计
• 4.4、前面板子系统串口通信程序设计
• 4.5 小结
• 第五章 嵌入式通信系统前面板子系统调试及数据处理
• 5.1 控制系统的调试
• 5.1.1 硬件的调试
• 5.1.2 软件调试
• 5.2 前面板重要数据指标的测试
• 5.3 系统实验
• 5.3.1 实验条件
• 5.3.2 实验过程
• 5.4 小结
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢