基于ARM架构的嵌入式系统开发平台设计与应用研究

论文摘要

嵌入式系统产品开发现已成为IT产业的主流发展方向之一,在不同应用领域的嵌入式系统产品开发中,都涉及到的一个共性关键技术是:嵌入式系统开发平台的研究与设计。本文密切结合实际科研项目,采用软、硬件协同设计的研究方法,设计了一套基于ARM微处理器架构的嵌入式系统开发平台,为应用系统的开发者完成了大部分共性的底层设计工作,并针对现代酒店客房管理与控制系统的功能要求,以此平台为基础,开发了一个楼层机控制系统,并成功运用于深圳某国际大酒店的客房控制系统中,验证了本文研发成果的有效性和推广应用价值。论文首先分析了当前国内外嵌入式系统的研究现状,然后研究了基于S3C44B0X开发板的硬件设计和实现过程,分别给出了电源模块、MCU核心模块、存储器模块、I/O接口模块、通信接口模块、调试以及系统扩展接口等主要模块的设计方法和电气原理图;使用CPLD实现了多功能JTAG调试器,在SDT环境下完成了硬件调试工作;研究了嵌入式操作系统的移植技术,针对VxWorks操作系统下载与应用,开发了适用于S3C44B0X的板级支持包,成功完成了BootRom和VxWorks两种映像的生成和加载;在论文的最后,研究了本平台在酒店客房控制系统中的实际应用方法,设计其作为楼层机的实现方案,讨论了网络通信与控制的工作原理,并给出了主要程序的流程图。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1 章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 选题背景
• 1.2.1 32 位嵌入式系统简介
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 研究内容与创新点
• 1.4 论文结构
• 第2 章 嵌入式开发平台的硬件设计与调试
• 2.1 系统硬件选型
• 2.1.1 选择嵌入式处理器
• 2.1.2 选择外围芯片
• 2.2 硬件原理图设计
• 2.2.1 电源电路
• 2.2.2 系统核心电路
• 2.2.3 存储器电路
• 2.2.4 以太网接口电路
• 2.2.5 串口与USB 电路
• 2.2.6 JTAG 接口电路
• 2.2.7 其它接口电路
• 2.3 硬件PCB 设计
• 2.4 硬件调试
• 2.4.1 制作JTAG 调试器
• 2.4.2 在SDT 环境下的硬件调试
• 第3 章 VxWorks 操作系统的移植技术研究与实现
• 3.1 嵌入式OS 的选取
• 3.2 VxWorks 操作系统简介
• 3.2.1 Tornado 开发环境
• 3.2.2 映像类型
• 3.2.3 BSP 简介
• 3.3 定制53C4480X 的BSP
• 3.3.1 与寄存器相关的修改
• 3.3.2 异常入口的处理
• 3.3.3 网络驱动的定制
• 3.3.4 其它文件的修改
• 3.4 BootRom 映像的生成与加载
• 3.5 VxWorks 映像的生成与加载
• 第 4 章 嵌入式开发平台在酒店房控系统开发中的应用
• 4.1 酒店房控系统简介
• 4.1.1 酒店房控系统总体结构
• 4.1.2 楼层机的嵌入式系统实现
• 4.1.3 远距离通信的实现
• 4.2 楼层机的通信程序设计
• 4.2.1VxWorks 下串口程序开发分析
• 4.2.2 VxWorks 下网络程序开发分析
• 4.2.3 楼层机通信程序的设计与实现
• 总结与展望
• 参考文献
• 附录 A （攻读学位期间发表的学术论文及承担的科研项目）
• 致谢