基于ARM9的嵌入式系统研究与应用

基于ARM9的嵌入式系统研究与应用

论文摘要

随着电子信息技术的发展,越来越多的智能化个人数字助理终端设备应用到日常生活和学习中,嵌入式PDA已成为发展的一种趋势。本文以义乌市科技局项目为背景,针对中国小商品城发展的需要,主要为商家和客户间进行商品信息展示及语言交流的设计实现了便携的个人信息平台。通过对系统的需求进行分析,我们选取目前主流的嵌入式微处理器三星S3C2410片上系统为硬件基础,以嵌入式Linux操作系统为系统软件平台,实现了一个便携个人信息助理平台。本文主要研究内容及研究成果包括:1)通过对具体嵌入式系统的需求功能分析,在参考了多种开发板的基础上,综合考虑了功能、速度、功耗、体积、系统稳定性、成本等因素,选取以三星S3C2410处理器为硬件核心,在其最小系统的基础上扩展了部分外围硬件接口电路,主要包括启动电源和复位模块、存储器模块、带触摸屏的LCD液晶显示模块、USB接口模块等。2)通过对系统启动过程进行分析,完成基于Linux的嵌入式操作系统移植。主要包括对Linux内核进行裁减,Boot-Loader的移植、ARM-Linux以及根文件系统的移植。3)嵌入式GUI选取和移植。通过对目前流行的多种嵌入式用户图形界面的性能和特点进行分析和比较,选取QT/Embedded和Qtopia作为GUI开发平台,建立了应用程序开发环境。4)运用客户端程序MySQL数据库技术,完成系统的数据库功能,包括数据记录的查询、添加、删除、更改等操作。5)以QT/Embedded和Qtopia为应用软件开发平台,设计简易的人机交互图形界面,完成产品信息查询等基本功能应用软件。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究的背景及意义
  • 1.2 国内外的现状及发展趋势
  • 1.3 嵌入式系统概述
  • 1.3.1 嵌入式系统的定义
  • 1.3.2 嵌入式系统的特点
  • 1.3.3 嵌入式系统的发展及应用领域
  • 1.4 本文的主要研究工作
  • 1.5 小结
  • 第二章 系统总体方案研究与设计
  • 2.1 系统总体结构
  • 2.2 硬件方案
  • 2.2.1 处理器的选型
  • 2.2.2 基于S3C2410 外围电路方案
  • 2.3 软件方案
  • 2.3.1 嵌入式操作系统的选择
  • 2.3.2 基于Linux 系统的软件构架
  • 2.4 系统开发模式
  • 2.5 小结
  • 第三章 基于ARM 的嵌入式系统硬件平台构建与设计
  • 3.1 ARM 处理器简介型
  • 3.1.1 ARM 的体系构架特点
  • 3.1.2 ARM 的流水线结构
  • 3.1.3 ARM 存储器
  • 3.1.4 基于ARM920T 的S3C2410 处理器介绍
  • 3.2 各硬件电路模块设计
  • 3.2.1 电源模块、晶振电路及复位电路设计
  • 3.2.2 SDRAM 模块设计
  • 3.2.3 Nand-Flash 存储模块设计
  • 3.2.4 USB 设备模块设计
  • 3.2.5 LCD 和触摸屏模块设计
  • 3.3 小结
  • 第四章 嵌入式系统ARM-LINUX 的应用研究
  • 4.1 嵌入式操作系统
  • 4.2 移植的概念
  • 4.3 BOOT-LOADER 移植
  • 4.3.1 Boot-Loader 原理
  • 4.3.2 Boot-Loader 工作过程
  • 4.3.3 Boot-Loader 实现
  • 4.4 ARMLINUX 内核的移植
  • 4.4.1 Linux 内核结构
  • 4.4.2 Linux 的内核的移植
  • 4.5 挂载文件系统
  • 4.5.1 嵌入式Linux 系统的根文件结构
  • 4.5.2 利用BusyBox 构件系统的命令程序
  • 4.5.3 函数库和内核模块的安装
  • 4.5.4 设备文件的创建
  • 4.5.5 根文件系统的选择与安装
  • 4.6 小结
  • 第五章 LINUX 的设备驱动及主要驱动程序添加
  • 5.1 LINUX 设备驱动程序概述
  • 5.1.1 驱动程序结构
  • 5.1.2 设备驱动程序开发的流程
  • 5.2 LCD 设备驱动程序
  • 5.2.1 帧缓冲技术
  • 5.2.2 LCD 驱动程序开发的主要工作
  • 5.3 USB 设备驱动程序
  • 5.3.1 设备的注册和注销
  • 5.3.2 设备驱动程序的注册和注销
  • 5.3.3 设备打开和释放
  • 5.3.4 设备的控制操作处理
  • 5.4 小结
  • 第六章 用户图形界面GUI 构建
  • 6.1 现有常用嵌入式GUI 比较及本系统中GUI 的选取
  • 6.2 QT/EMBEDDED 开发环境建立
  • 6.2.1 Qt/Embedded 底层支持分析
  • 6.2.2 Qt/Embedded 的安装
  • 6.2.3 Qtopia 的安装
  • 6.3 QT/EMBEDDED 的SQL 模块
  • 6.4 小结
  • 第七章 嵌入式系统应用软件设计
  • 7.1 系统功能设计
  • 7.2 厂家信息浏览模块的设计
  • 7.2.1 厂家信息浏览模块功能简要分析
  • 7.2.2 厂家信息浏览模块软件设计与实现
  • 7.2.3 模块实现
  • 7.3 娱乐功能模块的设计与实现
  • 7.3.1 模块功能概要
  • 7.3.2 模块设计
  • 7.3.3 模块实现
  • 7.4 小结
  • 第八章 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 作者在学期间发表的论文
  • 相关论文文献

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