基于ARM的嵌入式Linux开发平台的研究

论文摘要

ARM微处理器和嵌入式Linux操作系统为核心的嵌入式技术,已在很多领域得到了越来越广泛的应用。随着ARM处理器性能的不断提高,基于ARM的开发平台也越来越多,它们都提供了丰富的外围接口,显示设备都采用现在最为流行的触摸屏。本文设计和实现了基于ARM处理器的嵌入式系统硬件和软件解决方案,将嵌入式Linux系统移植到S3C2400处理器上。本文采用三星公司的S3C2400微控制器作为处理器,它是一款高性能、低功耗、低成本的ARM9微处理器,采用高度集成的以太网芯片DM9000A作为网络接口,并且扩展了LCD、UART接口。使用U-Boot作为系统的Bootloader,完成了U-Boot在S3C2400微处理器上的启动,并添加了Nor Flash和DM9000A驱动,在U-Boot上实现了Nor Flash的烧写和TFTP下载功能。选择Linux操作系统进行裁剪和移植,使得2.6.22.6版本内核在硬件上稳定运行。同时添加了LCD和DM9000A驱动,并编写了简单的用户应用程序,完成在LCD屏幕上的显示。通过测试表明,本文所设计的嵌入式系统性能稳定可靠,具有一定的实用价值和参考设计价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的背景和意义
• 1.2 嵌入式系统的现状和发展趋势
• 1.3 嵌入式操作系统介绍
• 1.3.1 典型的嵌入式操作系统
• 1.3.2 嵌入式Linux的特点
• 1.4 ARM处理器介绍
• 1.4.1 ARM微处理器的特点
• 1.4.2 ARM处理器系列
• 1.4.3 RISC结构
• 1.4.4 处理器工作模式
• 1.4.5 存储系统
• 1.5 嵌入式Linux开发环境的搭建
• 1.5.1 虚拟机的安装与使用
• 1.5.2 H-JTAG
• 1.5.3 搭建嵌入式linux开发环境
• 1.6 论文主要研究内容
• 第2章 系统硬件设计和实现
• 2.1 系统硬件框图
• 2.2 微处理器的选型
• 2.2.1 主要选型依据
• 2.2.2 S3C2400处理器介绍
• 2.2.3 系统电源模块
• 2.2.4 时钟电路设计
• 2.2.5 复位电路设计
• 2.2.6 JTAG接口设计
• 2.3 外围接口电路设计
• 2.3.1 Flash接口电路
• 2.3.2 SDRAM接口电路
• 2.3.3 UART接口电路
• 2.3.4 LCD接口电路
• 2.3.5 触摸屏接口电路
• 2.3.6 LCD电源和背光电路
• 2.3.7 以太网接口电路
• 2.4 硬件电路实物图
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统软件设计
• 3.1 Bootloader的移植
• 3.1.1 U-Boot简介
• 3.1.2 U-Boot启动流程分析
• 3.1.3 修改U-Boot相关代码
• 3.1.4 配置编译U-Boot
• 3.2 Linux 2.6内核的移植
• 3.2.1 Linux内核代码结构
• 3.2.2 Linux启动流程分析
• 3.2.3 添加S3C2400处理器相关代码
• 3.2.4 配置和编译内核
• 3.2.5 内核代码的调试
• 3.3 添加驱动程序
• 3.3.1 LCD驱动
• 3.3.2 DM9000A驱动
• 3.4 建立根文件系统
• 3.5 Nor Flash烧写
• 3.5.1 Flash编程原理
• 3.5.2 烧写程序实现
• 3.6 启动Linux内核
• 3.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢