基于嵌入式Linux的学习机软件系统开发

论文摘要

由于人们对知识的渴求和学习方式的多样化,学习机做为一种学习的辅助工具正大规模走入学生的学习生活。并且随着电子技术和嵌入式技术的迅猛发展,其功能不再局限于电子词典的范畴,正朝着多学科、多功能和专业化的方向发展。本课题是实验室与大连爱丁数码有限公司的合作开发项目,主要研发针对职业教育的下一代“翰林提”学习机产品。本文采用以S3C2410嵌入式处理器为核心的硬件平台。首先,搭建好了嵌入式Linux平台,包括交叉编译环境的建立、BootLoader的移植、内核的配置以及根文件系统的制作,并且在对MiniGUI所需附加库编译及MiniGUI交叉编译之后,成功地对其进行了移植,为后续开发创造了条件。其次,基于MiniGUI实现了简单的客户/服务器(Client/Server,C/S)模型,用GNU工具搭建了学习机的软件开发工程,实现了基于make管理工具的可移植工程模块的制作,完成了学习机软件系统的架构设计。之后详细介绍了英语学习模块的功能、MiniGUI应用程序的结构、应用程序的开发以及基于SQLite嵌入式数据库的词库查询技术,实现了单词、对话、专业词汇练习以及词典查询等英语学习的功能。最后,设计了无线传输模块的通信协议,无线通信设备使用串行通信方式与应用端进行数据的交互,采用nRF2401射频收发芯片实现了学习机无线传输的功能,并详细的介绍了发送与接收时数据帧的处理过程。本课题由实验室三位同学共同合作完成硬件与软件的设计与开发,在实验室环境下对系统各个子模块进行了分别测试以及整合测试,测试结果表明,软件系统达到了合作方的要求,具有较好的稳定性和实用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景与意义
• 1.2 学习机的技术发展现状和趋势
• 1.2.1 学习机的技术发展的现状
• 1.2.2 学习机的发展趋势
• 1.3 本文主要研究内容与章节安排
• 2 嵌入式系统与 MiniGUI概述
• 2.1 嵌入式系统概述
• 2.1.1 嵌入式系统的定义及特点
• 2.1.2 嵌入式操作系统及嵌入式 Linux
• 2.2 MiniGUI概述
• 2.2.1 MiniGUI简介
• 2.2.2 MiniGUI的技术特点
• 2.2.3 MiniGUI的优势
• 3 嵌入式 Linux平台的搭建与 MiniGUI的移植
• 3.1 嵌入式 Linux平台的搭建
• 3.1.1 学习机硬件开发平台简介
• 3.1.2 交叉编译环境的建立
• 3.1.3 BootLoader的移植
• 3.1.4 内核的配置
• 3.1.5 根文件系统的制作
• 3.2 MiniGUI的移植
• 3.2.1 附加库的编译
• 3.2.2 MiniGUI的交叉编译
• 4 学习机软件系统的架构设计
• 4.1 学习机应用软件系统架构
• 4.2 微服务器模块的设计与实现
• 4.3 使用 GNU工具实现多模块程序的开发与维护
• 5 英语学习模块的实现
• 5.1 功能简介和程序结构
• 5.2 MiniGUI应用程序基本结构
• 5.3 应用程序开发
• 5.4 词库查询功能模块的实现
• 5.4.1 SQLite嵌入式数据库
• 5.4.2 创建数据库文件
• 5.4.3 查询功能的实现
• 6 无线传输模块的实现
• 6.1 功能与芯片简介
• 6.2 通信协议的设计
• 6.3 学习机无线传输功能的实现
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢