基于ARM7和μCLinux的嵌入式系统SD卡接入研究

论文摘要

随着计算机、通信和微电子技术的快速发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分,并成为近年来新兴的研究热点。嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁减,适用于应用系统及对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。在众多的嵌入式操作系统中,μCLinux由于代码开放性,适用于多种CPU和多种硬件平台,以及强大的网络功能,在中低端的嵌入式设备中有广泛应用。ARM7TDMI是一种高性能,低功耗的RISC处理器。采用该内核的S3C44BOX是一款集成了许多外围设备的芯片,同时其性能价格比也是非常高的,非常适合做嵌入式产品的处理器。SD（Security Data安全数据）接口具有较高的传输速率、支持即插即用与热插拔、设备体积小便于携带等优点,使得其在计算机外设以及数字存储中占有重要地位。本文采用基于ARM7核的S3C44BOX处理器,使用μCLinux操作系统,主要任务是构建嵌入式开发系统平台,并在平台的基础上进行SD卡驱动程序的设计。首先进行了SD卡系统硬件电路的设计；然后在实验平台上移植了U-Boot和μCLinux系统,并且针对硬件平台对μCLinux系统进行了修改；最后在μCLinux操作系统下设计了SD卡的基本驱动程序,实现了对SD卡的识别和读写操作。本文开发的嵌入式系统运行良好,为实际应用提供了一种很好的软、硬件平台。本文的工作对嵌入式系统的开发与研究提供了一些很好的借鉴。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式系统概述
• 1.2 论文研究的背景
• 1.3 研究内容与章节结构
• 第二章 系统硬件平台
• 2.1 硬件实验平台介绍
• 2.1.1 系统组成
• 2.1.2 主要特点
• 2.1.3 硬件设计原理
• 2.1.4 硬件结构
• 2.2 SD卡系统硬件设计
• 2.2.1 W86L388D芯片
• 2.2.2 SD卡接口硬件电路
• 第三章 嵌入式Linux操作系统的移植
• 3.1 嵌入式Linux操作系统
• 3.1.1 嵌入式系统概述
• 3.1.2 嵌入式linux系统
• 3.1.3 μCLinux系统概述
• 3.2 引导程序Bootloader的移植
• 3.2.1 Bootloader概述
• 3.2.2 U-Boot在S3C44BOX上的移植
• 3.3 μCLinux的移植的步骤
• 3.4 μCLinux针对硬件平台的适应性修改
• 3.5 内核板级移植
• 第四章 SD卡驱动程序设计
• 4.1 SD接口技术
• 4.2 SPI模式
• 4.2.1 SPI总线协议
• 4.2.2 模式选择
• 4.2.3 总线传输保护
• 4.2.4 数据的读写操作
• 4.3 SD卡操作模式
• 4.3.1 卡识别模式
• 4.3.2 数据传输模式
• 4.4 μCLinux下SD驱动程序的设计
• 4.4.1 Linux下驱动程序的设计方法
• 4.4.2 SD卡驱动程序实现
• 第五章 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B