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CPU-IP

基于嵌入式Linux和ARM的小型路由器的研究.pdf

隨著Internet和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)呈現(xiàn)巨大的市場(chǎng)需求，成為當(dāng)今IT產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)之一，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及通信、自動(dòng)化、信息家電、軍事等各個(gè)方面。但同時(shí)大量的嵌入式應(yīng)用也對(duì)嵌入式設(shè)備的性能提出了更高的要求。基于32位RISC處理器的嵌入式技術(shù)更能滿足嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)功能需求。網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展給人們的生活和工作提供了越來(lái)越多的便利，家庭網(wǎng)絡(luò)、辦公網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)室等小型局域網(wǎng)越來(lái)越多，而且隨著信息社會(huì)的不斷發(fā)展，各種智能設(shè)備都有接入網(wǎng)絡(luò)的需求。本文就是基于設(shè)計(jì)一種具有較高性價(jià)比的小型路由器來(lái)滿足小型辦公場(chǎng)所或家庭中多臺(tái)設(shè)備上網(wǎng)這樣一個(gè)思路而提出的。 ARM(Advanced RISC Machines)系列32位RISC微處理器，具有許多優(yōu)異性能，已成為移動(dòng)通信、手持設(shè)備等嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域市場(chǎng)占有率最高的嵌入式CPU。Linux是一種開放源碼的操作系統(tǒng)，可應(yīng)用十多種硬件平臺(tái)，具有對(duì)網(wǎng)絡(luò)的良好支持、高度模塊化和微內(nèi)核等優(yōu)點(diǎn)非常適合做嵌入式操作系統(tǒng)。本文具體工作歸納如下：介紹了嵌入式系統(tǒng)的概念和課題背景，包括嵌入式系統(tǒng)組成、特點(diǎn)及其發(fā)展；闡述了嵌入式Linux的開發(fā)優(yōu)勢(shì)和ARM922T內(nèi)核開發(fā)板的架構(gòu)及其特點(diǎn)；在構(gòu)建的ARM硬件平臺(tái)上成功進(jìn)行了boot loader和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的移植；在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)上，構(gòu)建了路由器，初步實(shí)現(xiàn)了IP地址共享、防火墻、web服務(wù)器，代理服務(wù)等基本功能。

標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式

上傳時(shí)間： 2013-06-24

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基于ARM的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

PCI(Peripheral Component Interconnect)總線以其高性能、低成本、開放性、獨(dú)立于處理器、軟件透明等眾多優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今最流行的計(jì)算機(jī)局部總線。在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中，許多IP都是基于PCI總線設(shè)計(jì)的。本文闡述一種以ARM9作為CPU的嵌入式系統(tǒng)的PCI北橋設(shè)計(jì)與驗(yàn)證。首先介紹基于ARM的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并深入研究PCI2.2總線行為規(guī)范。在此基礎(chǔ)上提出一種基于ARM處理器的PCI總線北橋的設(shè)計(jì)方案，整個(gè)設(shè)計(jì)主要分為主設(shè)備接口模塊，目標(biāo)設(shè)備接口模塊，配置寄存器模塊和集成總線仲裁器三大部分。對(duì)于主設(shè)備接口模塊和目標(biāo)設(shè)備接口模塊，論文主要從數(shù)據(jù)通路和控制路徑的實(shí)現(xiàn)兩方面進(jìn)行闡述。對(duì)于集成的總線仲裁器，設(shè)計(jì)采用兩優(yōu)先級(jí)的循環(huán)優(yōu)先算法，通過(guò)一組設(shè)備編號(hào)寄存器實(shí)現(xiàn)了PCI總線上的仲裁，此外，論文對(duì)跨時(shí)鐘域的信號(hào)同步和PCI配置寄存器也作了較為詳細(xì)的描述，最終采用自頂向下的方法實(shí)現(xiàn)了整個(gè)設(shè)計(jì)。在驗(yàn)證部分，引入了基于平臺(tái)的驗(yàn)證思路，通過(guò)搭建驗(yàn)證平臺(tái)，可以高效地實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證。論文重點(diǎn)討論了驗(yàn)證平臺(tái)的搭建和行為模型的建立，并介紹了一種命令總線，通過(guò)打包各個(gè)驗(yàn)證點(diǎn)控制驗(yàn)證流程。此外，為提高驗(yàn)證的自動(dòng)化程度，論文對(duì)驗(yàn)證所使用的腳本也進(jìn)行了描述。通過(guò)此驗(yàn)證平臺(tái)和腳本，提高了整個(gè)驗(yàn)證系統(tǒng)的可移植性和可重用性。論文最終完成了PCI北橋的RTL級(jí)的功能描述，并使用仿真軟件完成對(duì)設(shè)計(jì)的仿真驗(yàn)證。設(shè)計(jì)通過(guò)驗(yàn)證并成功實(shí)現(xiàn)在基于ARM的集成處理器，達(dá)到預(yù)定的功能設(shè)計(jì)要求，并具有良好的性能，最后對(duì)后續(xù)開發(fā)進(jìn)行了探討。

標(biāo)簽： ARM PCI 北橋

上傳時(shí)間： 2013-05-22

上傳用戶：uuuuuuu
基于ARM的嵌入式IP電話與遙操作智能家電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)的家電采用各自獨(dú)立的工作模式，不同家電之間無(wú)法通信，這樣就不能有效地安排各種家電協(xié)同工作，容易造成浪費(fèi)。同時(shí)它們無(wú)法自動(dòng)獲取外界的信息，人們無(wú)法對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，難以滿足現(xiàn)代生活的需求。所以開發(fā)智能化的家電及其控制系統(tǒng)己成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的電話只能進(jìn)行語(yǔ)音通信，它存在利用率低、功能有限和安全性不好等缺點(diǎn)。近年來(lái)，以ARM為代表的高性能專用微處理器的出現(xiàn)，以及Linux、Windows CE等操作系統(tǒng)的完善，使嵌入式技術(shù)迅速發(fā)展，這為智能IP電話的研發(fā)提供了軟硬件基礎(chǔ)。現(xiàn)階段家庭網(wǎng)關(guān)接入互聯(lián)網(wǎng)的方式主要為有線接入，因?yàn)檫@種方式網(wǎng)絡(luò)性能比無(wú)線隱定，延時(shí)性相對(duì)要小，用它來(lái)遠(yuǎn)程控制智能家電比無(wú)線網(wǎng)要安全可靠。要實(shí)現(xiàn)智能家電的網(wǎng)絡(luò)化，如果采用PC機(jī)進(jìn)行直接進(jìn)行控制，或者讓每臺(tái)家電接入網(wǎng)絡(luò)，這樣成本很高，不利于一般家庭的普及。為此，筆者采用基于.ARM9芯片、Windows CE 4.2嵌入式操作系統(tǒng)的IP電話作為家電的控制中心，智能家電采用ARM9芯片和linux2.4操作系統(tǒng)。各個(gè)智能家電與IP電話采用串口進(jìn)行通信，IP電話采用網(wǎng)口與因特網(wǎng)通信。這樣可以大量的降低成本，而且通信方式比PLC和藍(lán)牙通訊技術(shù)更安全可靠。本文以IP電話與智能家電互聯(lián)為切入點(diǎn)，結(jié)合ARM、嵌入式Linux和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種較為完善的IP電話與智能家電的控制系統(tǒng)。采用這種方式，使智能家電集電腦、電信和消費(fèi)類電子產(chǎn)品的特征于一體，讓家電具有信息的獲取、加工、傳遞等功能，提供全方位的信息交換，幫助家電與外部保持信息交流暢通，這樣可以優(yōu)化人們的生活方式，節(jié)約能源費(fèi)用資金。筆者完成了系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了調(diào)試，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性。并力爭(zhēng)將其拓展成為完善的智能家電控制系統(tǒng)。

標(biāo)簽： ARM 嵌入式 IP電話遙操作

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：F0717007
硬件cpu&rom課程設(shè)計(jì).rar

這是有關(guān)cpu和存儲(chǔ)器掛接的一個(gè)硬件課程設(shè)計(jì)，圖片是用protel 99 se 畫的，程序用唐都儀器調(diào)試通過(guò)，僅為一個(gè)理論性的東西。自己寫的，請(qǐng)多指教。

標(biāo)簽： cpu rom 硬件

上傳時(shí)間： 2013-07-22

上傳用戶：17826829386
8位MCU架構(gòu)研究及基于FPGA的IP驗(yàn)證平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

本文首先介紹了主流8位MCU(微控制器)的通用架構(gòu)，通過(guò)比較分析主流國(guó)際MCU半導(dǎo)體供應(yīng)商的MCU產(chǎn)品，結(jié)合作者在德國(guó)英飛凌公司的項(xiàng)目實(shí)踐，分析了英飛凌XC866系列8位MCU的架構(gòu)特點(diǎn)和功能特性。在此基礎(chǔ)上，介紹了該MCU芯片的系統(tǒng)集成方法，以及組成模塊的架構(gòu)和功能。 LlN協(xié)議是當(dāng)前廣泛應(yīng)用的車載局部互連協(xié)議，作為英飛凌XC866MCU上很關(guān)鍵的一個(gè)外圍IP，本論文在介紹了MCU架構(gòu)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了LlN控制器。LIN協(xié)議是UART在數(shù)據(jù)鏈路層上的擴(kuò)展，其關(guān)鍵是LlN協(xié)議數(shù)據(jù)鏈路層的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)。本文給出了一種可靠，高效的協(xié)議檢測(cè)機(jī)制，從而使軟件和硬件更好配合工作完成協(xié)議檢測(cè)。在完成LlN控制器設(shè)計(jì)后，本文結(jié)合了XC866ADC的架構(gòu)，介紹了ADC模擬和系統(tǒng)的數(shù)字接口概念和實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)，介紹了如何考慮分析選擇合理的數(shù)字接口方案。論文最后以XC866的系統(tǒng)架構(gòu)為基礎(chǔ)，提出了一種高效的基于FPGA的IP原型驗(yàn)證平臺(tái)方案，并以LlN控制器作為驗(yàn)證這一平臺(tái)的IP，在FPGA上成功的實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證方案。論文同時(shí)介紹了從SOC設(shè)計(jì)向FPGA原型驗(yàn)證轉(zhuǎn)換時(shí)的處理方法及工程經(jīng)驗(yàn)，介紹了MCU及驗(yàn)證平臺(tái)的測(cè)試平臺(tái)思想，以及基于FPGA原型和邏輯分析儀實(shí)時(shí)測(cè)試的MCU固件代碼覆蓋率測(cè)試方法。目前8位MCU在中低端的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，特別是目前發(fā)展迅速的汽車電子和消費(fèi)電子領(lǐng)域。因此對(duì)MCU架構(gòu)的不斷研究和提高，對(duì)更多面向應(yīng)用領(lǐng)域的IP的研究和設(shè)計(jì)，以及如何更快速的實(shí)現(xiàn)芯片驗(yàn)證將極大的推動(dòng)MCU在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，將產(chǎn)生極大的經(jīng)濟(jì)和應(yīng)用價(jià)值。

標(biāo)簽： FPGA MCU 8位架構(gòu)

上傳時(shí)間： 2013-07-14

上傳用戶：李夢(mèng)晗
復(fù)費(fèi)率CPU卡電能表ESAM及卡操作指令流程

復(fù)費(fèi)率CPU卡電能表ESAM及卡操作指令流程

標(biāo)簽： ESAM CPU 復(fù)費(fèi)率電能表

上傳時(shí)間： 2013-05-22

上傳用戶：xiaoxiang
基于FPGA的視頻壓縮IP核設(shè)計(jì)

結(jié)合視頻壓縮的理論以及IP核設(shè)計(jì)中對(duì)于仿真驗(yàn)證的要求,本文設(shè)計(jì)了視頻壓縮IP核FPGA仿真驗(yàn)證平臺(tái).其硬件子平臺(tái)以Xilinx公司XC2V3000為核心,針對(duì)視頻壓縮IP核應(yīng)用仿真要求設(shè)計(jì)外圍電路,構(gòu)建一個(gè)視頻壓縮IP核的硬件仿真原型,采用運(yùn)行于上位機(jī)上的控制和驅(qū)動(dòng)軟件作為軟件解碼子平臺(tái).同時(shí)還設(shè)計(jì)了完全獨(dú)立于硬件之外的ModelSim軟件仿真驗(yàn)證平臺(tái).以FPGA仿真驗(yàn)證平臺(tái)為載體,本文設(shè)計(jì)了基于H.263協(xié)議的視頻壓縮IP核.經(jīng)過(guò)ModelSim下的軟件平臺(tái)仿真調(diào)試與硬件平臺(tái)調(diào)試相結(jié)合的手段,作者完成了視頻壓縮IP核的仿真驗(yàn)證.

標(biāo)簽： FPGA 視頻壓縮 IP核

上傳時(shí)間： 2013-05-31

上傳用戶：ikemada
軟件無(wú)線電調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的研究及其FPGA實(shí)現(xiàn)

軟件無(wú)線電是二十世紀(jì)九十年代提出的一種實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信的體系結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是繼模擬通信、數(shù)字通信之后的第三代無(wú)線電通信技術(shù)。它的中心思想是：構(gòu)造一個(gè)開放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，并使寬帶模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器盡可能靠近天線，從而將各種功能，如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式、通信協(xié)議等用軟件來(lái)完成。本論文首先介紹了軟件無(wú)線電的基本原理和三種結(jié)構(gòu)形式，綜述了軟件無(wú)線電的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)及其最新研究進(jìn)展。其中調(diào)制解調(diào)模塊是軟件無(wú)線電系統(tǒng)中的重要部分，集中體現(xiàn)了軟件無(wú)線電最顯著的優(yōu)點(diǎn)——靈活性。目前這一部分的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段多種多樣。隨著近幾年來(lái)芯片制造工藝的飛速發(fā)展，可編程器件FPGA以其高速的處理性能、高容量和靈活的可重構(gòu)能力，成為實(shí)現(xiàn)軟件無(wú)線電技術(shù)的重要手段。本論文調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，選擇有代表性的16QAM和QPSK兩種方式作為研究對(duì)象，采用SystemView軟件作為系統(tǒng)級(jí)開發(fā)工具進(jìn)行集成化設(shè)計(jì)。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)仿真和FPGA整體規(guī)劃后，著重分析用VHDL實(shí)現(xiàn)其中關(guān)鍵模塊以及利用嵌入FPGA的CPU核控制調(diào)制解調(diào)方式轉(zhuǎn)換的方法。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中成功地調(diào)用了Xilinx公司的IP核，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)復(fù)用。由于FPGA內(nèi)部邏輯可以根據(jù)需要進(jìn)行重構(gòu)，因而硬件的調(diào)試和升級(jí)變得很容易，而內(nèi)嵌CPU使信號(hào)處理過(guò)程可以用軟件進(jìn)行控制，充分體現(xiàn)了軟件無(wú)線電的靈活性。通過(guò)本論文的研究，初步驗(yàn)證了在FPGA內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制解調(diào)過(guò)程及控制的技術(shù)可行性和應(yīng)用的靈活性，并對(duì)將來(lái)的擴(kuò)展問(wèn)題進(jìn)行了研究和討論，為實(shí)現(xiàn)完整的軟件無(wú)線電系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。

標(biāo)簽： FPGA 軟件無(wú)線電調(diào)制解調(diào)

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：libenshu01
基于FPGA的8位增強(qiáng)型CPU設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)級(jí)芯片SoC(System on a Chip)成為集成電路發(fā)展的主流。SoC技術(shù)以其成本低、功耗小、集成度高的優(yōu)勢(shì)正廣泛地應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。通過(guò)對(duì)8位增強(qiáng)型CPU內(nèi)核的研究及其在FPGA(Field Programmable Gate Arrav)上的實(shí)現(xiàn)，對(duì)SoC設(shè)計(jì)作了初步研究。在對(duì)Intel MCS-8051的匯編指令集進(jìn)行了深入地分析的基礎(chǔ)上，按照至頂向下的模塊化的高層次設(shè)計(jì)流程，對(duì)8位CPU進(jìn)行了頂層功能和結(jié)構(gòu)的定義與劃分，并逐步細(xì)化了各個(gè)層次的模塊設(shè)計(jì)，建立了具有CPU及定時(shí)器，中斷，串行等外部接口的模型。利用5種尋址方式完成了8位CPU的數(shù)據(jù)通路的設(shè)計(jì)規(guī)劃。利用有限狀態(tài)機(jī)及微程序的思想完成了控制通路的各個(gè)層次模塊的設(shè)計(jì)規(guī)劃。利用組合電路與時(shí)序電路相結(jié)合的思想完成了定時(shí)器，中斷以及串行接口的規(guī)劃。采用邊沿觸發(fā)使得一個(gè)機(jī)器周期對(duì)應(yīng)一個(gè)時(shí)鐘周期，執(zhí)行效率提高。使用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)。借助EDA工具ISE集成開發(fā)環(huán)境完成了各個(gè)模塊的編程、調(diào)試和面向FPGA的布局布線；在Synplify pro綜合工具中完成了綜合；使用Modelsim SE仿真工具對(duì)其進(jìn)行了完整的功能仿真和時(shí)序仿真。設(shè)計(jì)了一個(gè)通用的擴(kuò)展接口控制器對(duì)原有的8位處理器進(jìn)行擴(kuò)展，加入高速DI，DO以及SPI接口，增強(qiáng)了8位處理器的功能，可以用于現(xiàn)有單片機(jī)進(jìn)行升級(jí)和擴(kuò)展。本設(shè)計(jì)的CPU全面兼容MCS-51匯編指令集全部的111條指令，在時(shí)鐘頻率和指令的執(zhí)行效率指標(biāo)上均優(yōu)于傳統(tǒng)的MCS-51內(nèi)核。本設(shè)計(jì)以硬件描述語(yǔ)言代碼形式存在可與任何綜合庫(kù)、工藝庫(kù)以及FPGA結(jié)合開發(fā)出用戶需要的固核和硬核，可讀性好，易于擴(kuò)展使用，易于升級(jí)，比較有實(shí)用價(jià)值。本設(shè)計(jì)通過(guò)FPGA驗(yàn)證。

標(biāo)簽： FPGA CPU 8位增強(qiáng)型

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：jlyaccounts
基于ARM核的USB2.0AHB接口IP主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本論文以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP此項(xiàng)目為依托，致力于在Windows XP操作系統(tǒng)上使用DDK(Driver Development Kit)設(shè)計(jì)和開發(fā)一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序。開發(fā)該驅(qū)動(dòng)程序的目的是為了對(duì)該IP進(jìn)行FPGA測(cè)試以及配合設(shè)備端驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)，該驅(qū)動(dòng)程序能夠完成即插即用功能，塊傳輸，同步傳輸，控制傳輸以及對(duì)Flash的操作五項(xiàng)主要功能。論文首先介紹了基于WDM的USB驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)原理，其中包括了從結(jié)構(gòu)到通信流對(duì)USB主機(jī)系統(tǒng)的介紹，編寫WDM驅(qū)動(dòng)程序的基礎(chǔ)理論(主要介紹了數(shù)個(gè)相關(guān)的重要概念、驅(qū)動(dòng)程序的基本組成)，以及在開發(fā)對(duì)Flash操作的例程會(huì)使用到的Mass Storage類協(xié)議的簡(jiǎn)要介紹。在介紹設(shè)計(jì)原理后，論文從總體的系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境和結(jié)構(gòu)薊數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)部模塊以及軟硬件體系結(jié)構(gòu)幾個(gè)方面簡(jiǎn)要描述了該IP的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。接著論文通過(guò)分析主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序功能需求，提出了驅(qū)動(dòng)程序的總體構(gòu)架以及分步式的設(shè)計(jì)流程，具體步驟是先實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的正常加載以及基本PnP功能，然后實(shí)現(xiàn)塊傳輸、同步傳輸以及控制傳輸，最后完成對(duì)Flash操作例程的設(shè)計(jì)。隨后論文詳細(xì)闡述了對(duì)上述五項(xiàng)主要功能模塊的設(shè)計(jì)；其中對(duì)Flash操作例程的設(shè)計(jì)是難點(diǎn)，作者通過(guò)分析Bulk-Only協(xié)議和UFI命令規(guī)范，提出程序的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。論文最后簡(jiǎn)要介紹了調(diào)試驅(qū)動(dòng)程序的方法，以及驅(qū)動(dòng)程序的測(cè)試內(nèi)容、部分測(cè)試結(jié)果以及測(cè)試結(jié)論。本論文研究對(duì)象為基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序，因?yàn)槠溲芯恐黧w是一個(gè)基于WDM的主機(jī)端驅(qū)動(dòng)程序，因此有其普遍性；但是它以開發(fā)基于ARM核的USB2.0-AHB接口IP這個(gè)項(xiàng)目為依托，其目的是為項(xiàng)目服務(wù)，因此它有其特殊性。它是一項(xiàng)既有普遍性又有特殊性的研究。

標(biāo)簽： ARM 2.0 AHB USB

上傳時(shí)間： 2013-05-19

上傳用戶：2007yqing