嵌入式信息家电无线网关的研究与设计

论文摘要

信息家电是计算机、通讯和消费类电子产品三者融合的产物,就是把互联网技术与传统家电结合起来,将数字技术和网络技术集成在传统家用电器上,从而建立起家用电器网络化的环境。针对当前信息家电研究中出现的热点与难点问题,本论文以大庆市科技攻关项目“基于无线网络的信息家电核心技术及产品的研究”课题的设计与实现为背景,将蓝牙技术、信息家电技术、嵌入式技术以及Internet技术相结合,提出了一套信息家电无线组网方案,并设计了信息家电网络的核心设备—信息家电无线网关。本文综述了信息家电国内外的发展现状,着重对我国信息家电的发展进行了分析,同时展望了未来信息家电的发展趋势。介绍了主流的信息家电各领域关键技术的特点和应用,对蓝牙协议进行了细致分析,论述了蓝牙技术在信息家电网络应用中的重要地位。阐述了蓝牙规范的完整框架和蓝牙协议栈的功能,归纳出蓝牙协议栈的结构特点,总结出蓝牙编程的基本思路。综合考虑性能、价格、研制周期等因素,提出了信息家电无线网关的构建方式。研究和设计出信息家电网关的硬件架构、软件架构。介绍了信息家电网关的主要功能模块,从特性到具体接口详细介绍和分析了所选用的芯片—基于ARM 920T的S3C2410X并详细叙述了各模块的特性和工作过程,阐述了蓝牙模块与信息家电无线网关的通信过程,对蓝牙协议栈BlueZ进行移植,在Linux操作系统下对网关进行软件开发设计。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 蓝牙协议分析
• 1.1 蓝牙技术概述
• 1.1.1 蓝牙技术特点
• 1.1.2 蓝牙协议规范
• 1.1.3 蓝牙系统的组成
• 1.2 蓝牙协议体系结构
• 1.2.1 蓝牙协议栈的组成
• 1.2.2 蓝牙核心协议
• 1.3 蓝牙通信
• 1.3.1 主机控制器接口（HCI）简介
• 1.3.2 HCI 与基带通信方式的研究与分析
• 1.3.3 HCI 协议层软件开发
• 1.4 本章小结
• 第二章 嵌入式信息家电无线网关总体设计
• 2.1 信息家电无线网关的关键技术的选择
• 2.2 信息家电无线网关的功能描述与设计思路
• 2.3 信息家电无线网关的总体设计
• 2.3.1 远程控制
• 2.3.2 室内控制
• 2.3.3 以电视机为例模仿远程控制过程
• 2.4 本章小结
• 第三章 嵌入式信息家电无线网关的硬件设计
• 3.1 ARM S3C2410X 系统结构
• 3.1.1 ARM920T 内核
• 3.1.2 片内外设
• 3.1.3 引脚信号
• 3.2 无线网关硬件结构设计
• 3.2.1 电源设计
• 3.2.2 SDRAM 设计
• 3.2.3 键盘接口设计
• 3.2.4 LCD 接口电路设计
• 3.2.5 Flash 接口电路设计
• 3.2.6 UART 通用异步串行接口
• 3.2.7 JTAG 接口电路
• 3.2.8 以太网控制器CS8900A
• 3.3 本章小结
• 第四章 嵌入式信息家电无线网关的软件设计
• 4.1 信息家电接口定义语言
• 4.2 嵌入式 Linux 操作系统
• 4.3 驱动程序设计
• 4.3.1 键盘驱动程序
• 4.3.2 LCD 驱动程序
• 4.3.3 Flash 读写
• 4.3.4 串口通信
• 4.4 Linux 系统在 ARM 平台上的移植
• 4.4.1 交叉编译环境的建立
• 4.4.2 编写bootloader 并移植到开发板上
• 4.5 Linux 下 Cillus 网卡 CS8900A 移植
• 4.5.1 为CS8900A建立编译菜单
• 4.5.2 修改S3C2410X相关信息
• 4.6 Cillus 网卡 CS8900A 测试程序
• 4.7 安装与调试
• 4.8 本章小结
• 第五章 蓝牙通信方案分析与设计
• 5.1 蓝牙适配器的选择
• 5.2 蓝牙模块图及引脚说明
• 5.2.1 蓝牙模块图
• 5.2.2 引脚说明
• 5.3 无线网关与蓝牙家电的通信分析
• 5.3.1 无线网关与蓝牙设备连接的接口方式
• 5.3.2 无线网关对蓝牙模块的控制和相应的蓝牙HCI 命令
• 5.4 蓝牙模块工作流程
• 5.5 蓝牙协议栈 BlueZ 的移植
• 5.6 安全性设计
• 5.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要