本文關(guān)鍵詞：基于ARM的嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)通信平臺的研究和應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

Ｙ１４３６９２１

分類號：——Ｃ：——ＵＤ密級編號

工學(xué)碩士學(xué)位論文

基于ＡＲＭ的嵌入式Ｌｉｎｕｘ網(wǎng)絡(luò)通信

平臺的研究和應(yīng)用

碩士研究生：梁春雨

指導(dǎo)教師

學(xué)位級別

學(xué)科專業(yè)：張殿倫教授：工學(xué)碩士：水聲工程

：水聲工程學(xué)院所在單位

論文提交日期：２００９年２月

論文答辯日期：２００９年３月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)

哈爾濱Ｔ程大學(xué)碩十學(xué)１＿寺＝論文

摘要

ＡＲＭ微處理器和嵌入式Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)為核心的嵌入式技術(shù)，己在很多領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于網(wǎng)絡(luò)在未來計算中將發(fā)揮非常重要的作用，因此連通性、網(wǎng)絡(luò)化正逐漸成為嵌入式設(shè)備的發(fā)展方向，嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢。美國貝爾實驗室預(yù)測未來數(shù)年內(nèi)所能想到的任何有用信息都是由嵌入式設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)供給信息的需求者。

本文設(shè)計和實現(xiàn)了基于ＡＲＭ處理器的嵌入式系統(tǒng)硬件和軟件解決方案，將Ｌｉｎｕｘ移植到ＬＨ７９５２０，并且實現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能。

本文采用ＮＸＰ公司的ＬＨ７９５２０微控制器作為處理器，采用高度集成的以太網(wǎng)芯片ＤＭ９０００Ａ作為網(wǎng)絡(luò)接口，并且擴展了ＬＣＤ、ＵＡＲＴ接口。使用ＡＰＥＸ作為系統(tǒng)的Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ，選擇Ｌｉｎｕｘ操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪和移植，編寫了網(wǎng)絡(luò)芯片驅(qū)動程序，使得２。６。２２版本內(nèi)核在硬件上穩(wěn)定運行：同時實現(xiàn)了嵌入式平臺和Ｌｉｎｕｘ系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。對影響ＴＣＰ網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸速率的因素進(jìn)行了研究，通過對比和測試優(yōu)化了ＡＲＭ嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。最后，在ＡＲＭ平臺和Ｌｉｎｕｘ主機端分別實現(xiàn)了采用ＩＰＭＳＧ協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)傳輸應(yīng)用程序。

通過測試表明，本文所設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)在可用性及操作方便性方面都達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)，使得ＡＲＭＬｉｎｕｘ移植更有效率而且降低成本，具有實際的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；Ｌｉｎｕｘ；Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ；ＡＰＥＸ；ＴＣＰ佃

哈爾濱］：揮火學(xué)碩士學(xué)位論文

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ｂａｓｅｄｏｎＡＲＭｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘ

ａｃｃｏｕｎｔｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ，ｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｖａｒｉｏｕｓｆｉｅｌｄｓ．Ｏｎ

ｃｏｍｐｕｔｉｎｇｂｒｉｎｇｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｅｆｆｅｃｔｉｎｔｏｐｌａｙｉｎｏｆｎｅｔｗｏｒｋｆｕｔｕｒｅ，Ｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｇｒａｄｕａｌｌｙ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｎｔｅｒｎａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍａｌｒｅａｄｙｂｅｃｏｍｉｎｇａｌｌｉｎｅｖｉｔａｂｌｅ

ａｒｅｔｒｅｎｄ．ＵＳＡＢｅｌｌｌａｂｆｏｒｅｃａｓｔｓｔｈａｔａｎｙｕｓｅｆｕｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｓｙｓｔｅｍｔｈｒｏｕｇｈｏｎｅＣａｌｌｉｍａｇｉｎｇｓｕｐｐｌｉｅｄｂｙｅｍｂｅｄｄｅｄｎｅｔｗｏｒｋ．

Ｔ１１ｉｓｔｈｅｓｉｓｒｅａｌｉｚｅＡＲＭｐｒｏｃｅｓｓｏｒｃｅｎｔｅｒｅｄｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｓｓｏｆｔｗａｒｅａｎｄｈａｒｄｗａｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｐｏｒｔｉｎｇＬｉｎｕｘｔｏｓｕｐｐｏｒｔＬＨ７９５２０

ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｏｌｕｔｉｏｎ．

Ｉｔｕｔｉｌｉｚｅｄａｎｄｒｅａｌｉｚｅｎｅｔｗｏｒｋｂａｓｅｄｏｆ腳’ＳＬＨ７９５２０ａｓｔｈｅｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｒａｎｄＤＭ９０００Ａ．ａ

ａｓｈｉ曲ｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｈｉｐ，ａｓＥｔｈｅｒｎｅｔｉｎｔｅｒｆａｃｅ．ＡＰＥＸｉｓａｄｏｐｔｅｄｉｎｓｙｓｔｅｍｓ

ｔＯＢｏｏｔｌｏａｄｅｒ，ａｎｄｉｔｃｕｓｔｏｍｉｚｅａｎｄｐｏｒｔＬｉｎｕｘｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅ，

ｒｕｎａｎｄａｌＳＯａｄｄｈａｒｄｗａｒｅｄｒｉｖｅｒｉｎｔｏＬｉｎｕｘｋｅｒｎｅｌ．Ｔｈｅ２．６．２２ｖｅｒｓｉｏｎｋｅｍｅｌ

ｓｔａｂｌｅｉｎ

ｐｌａｔｆｏｒｍｓ

ＴＣＰ／ＩＰｈａｒｄｗａｒｅ．ＮｅｔｗｏｒｋａｎｄｄａｔａｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉＳａｃｈｉｅｖｅｄｂｅｔｗｅｅｎｅｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘｈｏｓｔ．Ｉｎｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓ，ｉｔａｎａｌｙｓｉｓｔｈｅｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｎｅｔｗｏｒｋｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｎｄ

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｂｙ

ｉｔａｃｈｉｅｖｅｓ

ａｎｄＬｉｎｕｘｈｏｓｔ．ｃｏｍｐａｒｉｎｇａｎｄｔｅｓｔｉｎｇ．ＦｉｎａｌｌｙｗｉｔｈａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅＩＰＭＳＧｐｒｏｔｏｃｏｌ，ｎｅｔｗｏｒｋｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉｎｔｈｅＡＲＭｐｌａｔｆｏｒｍ

ｎｌｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍｓｓｏｌｕｔｉｏｎａｃｈｉｅｖｅｄｉｔｓｅｘｐｅｃｔｅｄｇｏａｌｓｉｎｔｈｅａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ，ａｎｄｍａｋｅｓｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｒｅｄｕｃｅｃｏｓｔｓｗｈｅｎｐｏｒｔｉｎｇＬｉｎｕｘｉｎｔｏＡＲＭ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｍｂｅｄｄｅｄｓｙｓｔｅｍ；Ｌｉｎｕｘ；Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ；ＡＰＥＸ；ＴＣＰ／ＩＰ

哈爾濱工程大學(xué)

學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明

本人鄭重聲明：本論文的所有工作，是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，由作者本人獨立完成的。有關(guān)觀點、方法、數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)的引用已在文中指出，并與參考文獻(xiàn)相對應(yīng)。除文中已注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)公開發(fā)表的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。

作者（簽字）：蒜屜彬

日期：２眇Ｄ夕年多月，７日

哈爾濱工程大學(xué)

學(xué)位論文授權(quán)使用聲明

本人完全了解學(xué)校保護(hù)知識產(chǎn)權(quán)的有關(guān)規(guī)定，即研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)屬于哈爾濱工程大學(xué)。哈爾濱工程大學(xué)有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件。本人允許哈爾濱工程大學(xué)將論文的部分或全部內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文，可以公布論文的全部內(nèi)容。同時本人保證畢業(yè)后結(jié)合學(xué)位論文研究課題再撰寫的論文一律注明作者第一署名單位為哈爾濱工程大學(xué)。涉密學(xué)位論文待解密后適用本聲明。

本論文（口在授予學(xué)位后即可口在授予學(xué)位１２個月后口解密后）由哈爾濱工程大學(xué)送交有關(guān)部門進(jìn)行保存、匯編等。

導(dǎo)師（簽－７－）：１年州廠

哈爾濱下程大學(xué)碩十學(xué)位論文

第１章緒論

１．１研究的目的和意義

嵌入式系統(tǒng)（ＥｍｂｅｄｄｅｄＳｙｓｔｅｍ）是以應(yīng)用為中心和以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的，并且軟硬件是可裁剪的，能滿足應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等指標(biāo)的嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)¨１。嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，與通用的ＰＣ機不同，嵌入式系統(tǒng)是安裝在各種裝置、產(chǎn)品和系統(tǒng)中的。嵌入式系統(tǒng)早己融入我們的生活，在家電，玩具，汽車，手機，數(shù)碼相機，醫(yī)療儀器以及智能住宅中，嵌入式系統(tǒng)得到了很廣泛的應(yīng)用Ｂ１。

現(xiàn)在，世界已經(jīng)進(jìn)入了后ＰＣ機時代。信息電器（ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＡｐｐｌｉａｎｃｅｓ），如個人數(shù)字助理、Ｗｅｂ可視電話、移動電話的ＵＰＳ或Ｗ．ＣＤＭＡ產(chǎn)品、Ｔｖ機頂盒、電視會議機、數(shù)碼相機等嵌入式設(shè)備，它們都要求與Ｉｎｔｅｍｅｔ聯(lián)網(wǎng)，并且已經(jīng)嵌入了聯(lián)網(wǎng)所需的硬件和軟件ｐ１。ＩＴ界創(chuàng)新推新的步伐一直在延續(xù)，在孕育十年之后，云計算顯現(xiàn)出了強大的應(yīng)用前景。云計算是指凡是脫離了本地計算且計算任務(wù)分配到遠(yuǎn)端大型的統(tǒng)一計算平臺上的計算模型皆可成為云計算。在這種模型下，本地計算機只需要通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送一個需求信息，遠(yuǎn)端就會有成千上萬的計算機幫你完成計算，并將結(jié)果返回到你本地的計算機上一１。這樣，本地計算機幾乎不需要什么計算能力，所有的處理都由云計算提供商所提供的計算機群來完成，本地計算機就像比爾?蓋茨１９８１年對計算機科學(xué)未來的預(yù)言那樣：

用大大的加強了。“只需要６４０Ｋ的內(nèi)存就足夠了”，而網(wǎng)絡(luò)的作

１．２嵌入式系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

以信息家電為代表的互聯(lián)網(wǎng)時代嵌入式產(chǎn)品，為嵌入式市場展現(xiàn)了美好前景，同時也對嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，特別是軟件技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。這主要包括：支持開益更新的功能、靈活的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接、輕便的移動應(yīng)用和多媒體信息處理，此外，還需應(yīng)付更加激烈的市場競爭。到目前為止，商業(yè)化嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展主要受到用戶對嵌入式系統(tǒng)的功能需求、硬件資源以及嵌入式操

  本文關(guān)鍵詞：基于ARM的嵌入式Linux網(wǎng)絡(luò)通信平臺的研究和應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。