嵌入式门禁控制器平台软件设计与实现

论文摘要

技术的进步推动着产品的更新换代。以单片机为主流技术的门禁控制系统日益满足不了人们的需求,为此商业公司选择了极具发展潜力的嵌入式技术来全面提高其产品性能。而基于平台软件的嵌入式技术逐渐迎合了应用与开发需求,现已成为发展的主流和应用的热点。本文介绍了一款为嵌入式门禁控制器设计的嵌入式系统平台软件,它是针对基于ARM的嵌入式微处理器S3C2410而设计的,主要用来组织和管理门禁控制器的硬件资源,并为控制器应用软件提供了一个运行的平台。本文研究了嵌入式门禁控制器平台软件的开发技术,并针对具体的需求特点,设计并实现了基于Linux内核的嵌入式门禁控制器平台软件。具体工作包括了引导装载程序U-boot程序的移植、Linux内核的移植、设备驱动程序的开发、基于Linux文件系统的定制等。简要介绍了门禁控制器中一些主要设备驱动程序的开发过程,其中包括RFID读卡器与控制器通过RS422/RS485总线通信的串口总线驱动,基于Philips ISP 1161的USB主机控制器驱动程序和专为门禁控制器设计并实现的基于嵌入式Linux电源管理子系统。实际测试表明控制器平台软件具有可裁剪、稳定等显著优点,满足了对系统功能、可靠性、成本、功耗的严格要求。该平台软件的研究,对嵌入式Linux在嵌入式控制系统中的应用,对嵌入式系统的快速开发具有重要的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 项目背景
• 1.2 嵌入式门禁控制器概述
• 1.3 主要研究内容和工作
• 第二章 嵌入式系统的调试开发环境
• 2.1 嵌入式系统集成开发环境
• 2.2 交叉编译器
• 2.2.1 选择交叉编译器
• 2.2.2 使用现成二进制 GNU Tools 交叉编译工具
• 2.3 小结
• 第三章 引导加载程序
• 3.1 U-boot 简介
• 3.2 U-boot 移植
• 3.2.1 U-boot 源代码目录结构
• 3.2.2 U-boot 移植过程
• 3.3 为 U-boot 添加驱动
• 3.3.1 Flash 驱动程序
• 3.3.2 修改网卡驱动
• 3.4 小结
• 第四章 嵌入式Linux 内核移植及其设备驱动开发
• 4.1 Linux 内核
• 4.1.1 嵌入式Linux
• 4.1.2 GNU make 工具介绍
• 4.1.3 嵌入式 Linux 内核移植
• 4.2 Linux 设备驱动
• 4.2.1 Linux 内核模块
• 4.2.2 设备驱动
• 4.3 门禁控制器设备驱动程序
• 4.3.1 读卡器通信串口驱动程序
• 4.3.2 ISP 1161 USB 主机控制器驱动程序
• 4.3.3 电源管理驱动模块的设计
• 4.4 小结
• 第五章 根文件系统的制作
• 5.1 嵌入式文件系统
• 5.1.1 Linux 文件系统
• 5.1.2 基于 Flash 的嵌入式 Linux 文件系统
• 5.2 构建平台软件的根文件系统
• 5.2.1 构建根文件系统
• 5.2.2 配置根文件系统
• 5.3 网络根文件系统NFS
• 5.4 小结
• 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 在读期间研究成果