本文關鍵詞：嵌入式橋接系統(tǒng)設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網技術的發(fā)展,越來越多的設備需要連接到互聯(lián)網,使人們可以遠程獲取信息或者進行設備控制。但是,早期研發(fā)的設備有很多并不具有網絡連接的能力,而重新設計又會增加很多研發(fā)成本。這種情況極大的影響了設備的更新?lián)Q代和互聯(lián)網的普及。然而在現(xiàn)階段接入互聯(lián)網的橋接設備中多為針對常用的串口和usb口來設計,但在工業(yè)控制中用到的SPI和IIC接口卻少有接入互聯(lián)網的設備。在這樣的背景下,本文設計了一種使用IIC和SPI外設接口與設備通信,使用以太網端口或串口與pc端進行通信的橋接系統(tǒng)。本文設計橋接系統(tǒng)支持網絡配置可自定義ip地址等網絡參數(shù)方便進行網絡連接,同時,為了方便使用者調試開發(fā),本系統(tǒng)增加串口便于在沒有網絡的環(huán)境下進行數(shù)據通信和橋接板的調試。本文設計考慮到成本和需求首先采用S3C2440為主控制芯片,同時配置外置sdram和nand flash芯片并設計了相應的外設接口,接下來在硬件設計的基礎上詳細分析了Uboot和linux源碼并進行了向橋接板的移植操作,最后在linux環(huán)境下開發(fā)了具有橋接功能的系統(tǒng)軟件。本文主要在以下幾個方面進行研究:針對系統(tǒng)多接口的需求并結合當前流行的嵌入式技術,提出了以S3C2440為處理單元,linux系統(tǒng)作為操作系統(tǒng)的系統(tǒng)架構設計;根據主控芯片特性以及系統(tǒng)需求設計了外圍電路,并根據硬件特性詳細說明了系統(tǒng)啟動程序和linux系統(tǒng)的移植方法;在linux環(huán)境下開發(fā)實現(xiàn)了橋接系統(tǒng)的軟件部分,完成了數(shù)據完整、雙向的通信需求。在實際的運行中,本系統(tǒng)可以將命令順利的發(fā)送到IIC和SPI設備并獲取到正確的數(shù)據回復,并可以發(fā)送相應命令來配置橋接板參數(shù)。本系統(tǒng)設計成本低廉,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,能夠針對不同環(huán)境進行二次開發(fā),具有極大應用前景。
【關鍵詞】：嵌入式系統(tǒng) 軟件設計 ARM Linux UNIX
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP368.1;TP334.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題背景及意義14-15
• 1.2 相關領域研究現(xiàn)狀及進展15-16
• 1.3 本文設計的主要工作16-17
• 1.4 章節(jié)目錄內容17-18
• 第二章 橋接板硬件設計與開發(fā)環(huán)境搭建18-36
• 2.1 系統(tǒng)硬件方案設計18-22
• 2.2 硬件模塊設計22-32
• 2.2.1 電源與晶振模塊22-25
• 2.2.2 SDRAM模塊25-26
• 2.2.3 NAND FLASH模塊26-27
• 2.2.4 復位模塊27-28
• 2.2.5 以太網模塊28-29
• 2.2.6 RS232串口電路29
• 2.2.7 Jtag接口29-30
• 2.2.8 SPI和IIC接口30-32
• 2.3 嵌入式主機開發(fā)環(huán)境搭建32-36
• 2.3.1 安裝虛擬機32-33
• 2.3.2 建立虛擬機與主機通信33
• 2.3.3 建立交叉編譯環(huán)境33-34
• 2.3.4 虛擬機配置以太網34
• 2.3.5 虛擬機配置NFS服務器34-36
• 第三章 橋接板系統(tǒng)固件設計36-54
• 3.1 橋接板系統(tǒng)方案設計36-37
• 3.2 啟動程序的移植37-45
• 3.2.1 Boot Loader的概念37-38
• 3.2.2 Uboot程序流程分析38-43
• 3.2.3 Uboot的移植43-45
• 3.3 Linux內核的移植45-49
• 3.3.1 內核簡介45-47
• 3.3.2 Linux內核的移植47-48
• 3.3.3 Linux內核的配置和編譯48-49
• 3.4 根文件系統(tǒng)的制作49-52
• 3.4.1 根文件系統(tǒng)簡介49-50
• 3.4.2 根文件按系統(tǒng)的建立50-52
• 3.5 使用nfs網絡文件系統(tǒng)進行應用調試52-54
• 第四章 橋接系統(tǒng)軟件設計54-72
• 4.1 軟件整體設計54
• 4.2 數(shù)據結構及通信協(xié)議54-57
• 4.3 軟件具體實現(xiàn)57-64
• 4.3.1 輸入輸出設計58-59
• 4.3.2 設備操作設計59-60
• 4.3.3 服務進程設計60-64
• 4.4 系統(tǒng)測試64-72
• 4.4.1 系統(tǒng)運行測試64-67
• 4.4.2 數(shù)據傳輸測試67-72
• 第五章 總結與展望72-74
• 參考文獻74-76
• 致謝76-78
• 作者簡介78-79

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