作為世界上最優(yōu)秀的操作系統(tǒng)之一,Linux不僅在服務(wù)器領(lǐng)域有著不可撼動的地位,而且正在嵌入式領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。有專家預測,Linux將是未來最主要的嵌入式操作系統(tǒng)之一,將廣泛應(yīng)用在各種消費電子和通信設(shè)備中。因此,產(chǎn)生并逐漸形成了嵌入式Linux這項技術(shù)。然而,面對嵌入式系統(tǒng)多樣化的硬件平臺以及多樣化的應(yīng)用,如何更快更好地建立基于Linux的軟件平臺成為一個必須解決的問題。 本文正是針對這個問題,以Linux相關(guān)的基礎(chǔ)軟件為主要研究對象,在深入分析引導加載程序、Linux與處理器相關(guān)的代碼、文件系統(tǒng)以及設(shè)備驅(qū)動的基礎(chǔ)上,對基于ARM的Linux軟件平臺進行了創(chuàng)新性和探索性的研究。主要內(nèi)容為:在理解ARM體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,通過分析uboot源碼,詳細研究ARM處理器在上電后的啟動過程和加載引導Iinux的過程;分析并總結(jié)Linux與處理器相關(guān)的接口,以中斷控制器、定時器以及串口為主,提出了移植Linux到新型處理器的思路和方法;研究Iinux文件系統(tǒng)的內(nèi)容、制作和使用;分析Linux的設(shè)備驅(qū)動體系結(jié)構(gòu)以及設(shè)備驅(qū)動的調(diào)用方式;在學習和研究的基礎(chǔ)之上,針對STMP36xx這款處理器,設(shè)計并實現(xiàn)引導加載程序,完成Linux的移植、配置、編譯,解決Linux啟動過程遇到的問題,然后通過制作根文件系統(tǒng)和實現(xiàn)NandFlash、LCD的驅(qū)動,完整地搭建起以Linux為核心的軟件平臺,并進行了應(yīng)用驗證。 在實際應(yīng)用中,嵌入式系統(tǒng)會使用很多不同類型的處理器,因此迫切希望能夠找到一個準則解決移植帶來的問題。本文最重要的成果就是為Linux在新型處理器上的移植提出了一個準則,根據(jù)該準則可以更加快速、更加準確地將Linux應(yīng)用到不同的處理器上,因此具有重要的現(xiàn)實意義。同時,本文將項目實踐貫穿于理論研究之中,涉及到Linux平臺關(guān)鍵技術(shù)的分析、相關(guān)工具的使用以及開發(fā)經(jīng)驗的分享,對學習嵌入式Linux和設(shè)計嵌入式Linux系統(tǒng)具有較高的參考和指導價值。此外,成功移植的STMP36xx已經(jīng)初具規(guī)模,可以通過二次開發(fā)以形成完善的嵌入式產(chǎn)品。
上傳時間: 2013-06-01
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Linux設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā)工作涉及到相當多的系統(tǒng)內(nèi)核細節(jié),對開發(fā)人員的要求很高。由于缺乏必要的可重用性,一個新設(shè)備的驅(qū)動程序的開發(fā)速度也很緩慢。為了簡化其開發(fā)流程和提高已有代碼的可重用性,該文將C+
標簽: Linux 設(shè)備驅(qū)動 程序
上傳時間: 2013-04-24
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《LINUX與UNIX SHELL編程指南》共分五部分,詳細介紹了shell編程技巧,各種UNIX命令及語法,還涉及了UNIX下的文字處理以及少量的系統(tǒng)管理問題。本書內(nèi)容全面、文字簡潔流暢,適合She
上傳時間: 2013-07-24
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本文主要研究一種在嵌入式系統(tǒng)上的GPS終端的軟件設(shè)計方法。隨著GPS技術(shù)在包括道路測控、汽車導航、交通管理、石油勘探、海上作業(yè)和緊急救援等軍事和民用的眾多領(lǐng)域中的越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,GPS系統(tǒng)對生產(chǎn)、生活的影響也愈加深遠。另一方面,硬件開發(fā)與嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展促使移動計算技術(shù)在手持設(shè)備中也得到廣泛的應(yīng)用,掌上電腦(PDA)與智能手機等移動式計算系統(tǒng)日益普及,功能日漸完善,在手持式設(shè)備中實現(xiàn)GPS移動定位、導航等功能具有良好的市場前景。 鑒于嵌入式GPS系統(tǒng)要求處理速度快,占用存貯空間小,根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的人機交互特點,論文采用基于ARM架構(gòu)的S3C2410處理器作為基礎(chǔ)硬件平臺,以O(shè)penSource的Linux作為操作系統(tǒng)平臺,MiniGui為圖形用戶界面支持系統(tǒng),SQLite為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)研究并設(shè)計了應(yīng)用嵌入式地圖的GPS定位系統(tǒng)。 該系統(tǒng)不僅為用戶提供基本的地圖信息,還利用GPS儀器實現(xiàn)在地圖上定位功能,使用戶獲得當前位置相關(guān)的附屬信息。該系統(tǒng)簡單可行,不依賴其他服務(wù)器工作,可用在移動設(shè)備、車載導航等領(lǐng)域。 論文研究了Linux在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用與MiniGUI圖形界面和SQLite數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)向Arm-Linux系統(tǒng)上的移植;闡述了Linux下觸摸屏驅(qū)動的設(shè)計與應(yīng)用;分析了GPS系統(tǒng)中地理坐標系統(tǒng)的定義和坐標轉(zhuǎn)換基本原理;根據(jù)轉(zhuǎn)換公式實現(xiàn)地理經(jīng)緯度坐標、平面直角坐標以及屏幕窗口坐標間的相互轉(zhuǎn)換;分析了MapInfo電子地圖文件的基本格式;設(shè)計了用于存儲地圖信息及附屬信息的SQLite數(shù)據(jù)庫;通過Linux與GPS接收器的通訊從GPS設(shè)備采集定位信息并進行解析;在MiniGui上實現(xiàn)電子地圖與定位信息的顯示,支持觸摸屏上的人機交互;并在電子地圖上實現(xiàn)放大縮小、測距、查詢等基本功能。 論文最后同時給出了目標系統(tǒng)的實現(xiàn)結(jié)果,并分析了系統(tǒng)設(shè)計中的一些不足,提出了在以后的工作中改進系統(tǒng)效能的設(shè)想。
上傳時間: 2013-04-24
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UHF(Ultra High Frequency,超高頻)RFID(Radio Frequency Identification,射頻身份識別)技術(shù)是近幾年剛剛開始興起并得到迅速推廣應(yīng)用的一門新技術(shù)。該技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、交通運輸控制管理等眾多領(lǐng)域。但是,基于超高頻頻段讀寫器的研制在我國尚處于起步階段,傳統(tǒng)的超高頻讀寫器都是在單片機的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的,這類讀寫器很難實現(xiàn)復雜的多任務(wù)功能;隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展,能夠與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并且?guī)в胁僮飨到y(tǒng)的超高頻讀寫器越來越受人們的青睞與追求。針對這些問題,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器,主要內(nèi)容有: (1)分析了射頻識別技術(shù)的發(fā)展歷程和前景,以嵌入式技術(shù)為研究背景,結(jié)合軟硬件開發(fā)平臺,給出了一種基于ARM和Linux的超高頻讀寫器設(shè)計思路,指出了選題研究的目的和意義。 (2)闡述了超高頻讀寫器的原理及其應(yīng)用,分析了讀寫器和標簽之間進行數(shù)據(jù)傳輸時所用到的相關(guān)技術(shù);在給出超高頻讀寫器主要技術(shù)性能指標及功能要求的基礎(chǔ)上給出了基于ARMS3C2410和Linux超高頻讀寫器系統(tǒng)的總體設(shè)計,同時對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的軟硬件進行了器件選型。 (3)實現(xiàn)了超高頻讀寫器系統(tǒng)硬件電路的模塊設(shè)計,主要包括主控電路模塊、存儲電路模塊、電源模塊、以太網(wǎng)模塊、液晶顯示模塊以及射頻收發(fā)模塊;闡述了各模塊的組成原理與實現(xiàn)方法,完成了硬件電路的原理圖繪制及PCB制板。 (4)根據(jù)系統(tǒng)的軟件需求,構(gòu)建了一個進行嵌入式開發(fā)所需的軟件平臺。建立了交叉編譯環(huán)境以及NFS開發(fā)調(diào)試環(huán)境;移植了系統(tǒng)啟動所需的引導程序bootloader;實現(xiàn)了嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核、文件系統(tǒng)的配置與移植;給出了Linux系統(tǒng)下典型設(shè)備(觸摸屏、網(wǎng)絡(luò)接口、LCD)驅(qū)動程序的移植方法。 (5)結(jié)合實驗測試環(huán)境,對超高頻讀寫器輸出功率,讀寫器發(fā)送命令以及標簽應(yīng)答波形進行了測試與分析;對讀寫器的整機性能進行了聯(lián)機測試,給出了讀寫器系統(tǒng)的實際運行效果圖,同時對測試結(jié)果進行了總結(jié)。 實際應(yīng)用結(jié)果表明,基于ARMS3C2410微處理器和Linux操作系統(tǒng)的超高頻讀寫器能夠?qū)崿F(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)的功能,其讀寫速度、識別率以及識別距離等技術(shù)性能指標均達到或優(yōu)于設(shè)計標準要求,該讀寫器在與PC機連接的情況下能進行數(shù)據(jù)處理,樣機系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠,達到了預期的設(shè)計目標。
上傳時間: 2013-07-25
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汽車儀表總成是汽車和駕駛員進行信息交互的窗口。傳統(tǒng)的汽車儀表總成采用了大量機械器件、模擬電路和少量簡單數(shù)字電路的方式設(shè)計。它體積大,精確和穩(wěn)定性低,顯示信息少,控制按鈕繁復。本項目以當前主流的嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ),設(shè)計了一種以大尺寸LCD觸摸屏為主要顯示控制界面,以CAN總線和其他接口為信息采集渠道,以高速嵌入式ARM9微控制器為處理單元的車載信息顯控終端。 作者在該項目中負責車載信息顯控終端的樣機設(shè)計,用Prote199完成原理圖和PCB圖的設(shè)計,編寫測試程序?qū)χ饕布M行測試。軟件上移植Linux操作系統(tǒng)并編寫LCD驅(qū)動程序。 論文設(shè)計的車載信息顯控終端以SAMSUNG公司S3C2410ARM9微控制器為核心,以Microchip公司的MCP2515芯片為CAN總線控制器,以Sharp公司LQ080V3DG01型號的8英寸LCD屏為顯控接口。存儲器方面外擴了NOR FLASH、NAND FLASH、SDRAM。接口方面設(shè)計了CAN、USB、RS232、以太網(wǎng)等標準接口,和GPIO、AD等接口。軟件上本車載信息顯控終端采用自行剪裁移植的Linux操作系統(tǒng),并移植了相應(yīng)的LCD驅(qū)動程序。 論文主要闡述了車載信息顯控終端的硬件設(shè)計,詳細分析了Linux在S3C2410微控制器系統(tǒng)上的移植,并將在軟硬件調(diào)試過程中總結(jié)的經(jīng)驗與大家分享。 本車載信息顯控終端是對汽車儀表總成數(shù)字化和虛擬化顯示控制的一個有益嘗試,離最后的實用化和產(chǎn)品化還待進一步研究。
上傳時間: 2013-05-30
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本文首先提出了課題的意義。然后對導航終端的設(shè)計進行了概述,分析了導航終端實現(xiàn)所需要的主要技術(shù),研究了嵌入式系統(tǒng)的基本組成以及ARM9嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境及開發(fā)方法。之后本文給出了總體設(shè)計,研究了系統(tǒng)軟硬件平臺的搭建。最后詳盡地給出了導航終端的實現(xiàn)。設(shè)計的導航終端以嵌入式微處理器為核心,包括GPS模塊、LCD和觸摸屏模塊。主要完成了人機交互界面的設(shè)計、電子地圖的繪制。在研究了Maplnfo矢量地圖格式的基礎(chǔ)上提出了采用衛(wèi)星遙感地圖的設(shè)想,并且利用MiniGUI在嵌入式開發(fā)平臺上顯示出來,實現(xiàn)了支持矢量地圖與衛(wèi)星遙感地圖顯示的雙重功能,完成了地圖的放大縮小與漫游功能。最后實現(xiàn)了通過串口接收GPS數(shù)據(jù),并結(jié)合地圖數(shù)據(jù)成功實現(xiàn)了導航定位功能。 本課題的研究是在Linux操作系統(tǒng)與HHARM9-EDU開發(fā)平臺下完成,重點是操作系統(tǒng)與圖形用戶接口的移植,及電子地圖的顯示與導航功能的實現(xiàn)。本課題給出了一個導航終端的具體實現(xiàn)方案,并進行了設(shè)計與實現(xiàn)。實現(xiàn)了導航終端接收GPS定位信息,并結(jié)合GIS技術(shù),在電子地圖上實時顯示終端當前位置和移動狀態(tài)的功能。本系統(tǒng)設(shè)計新穎,功能完善,有很強的實用價值。
上傳時間: 2013-04-24
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本課題所研究的橫機是一種由嵌入式控制器系統(tǒng)控制的自動化程度很高的緯編針織機,主要用于針織服裝的編織制造。我國是紡織大國,橫機需求量大,自主研發(fā)全自動電腦橫機有廣泛的市場前景。 通過對橫機機械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理的分析,本文提出了一種橫機控制系統(tǒng)硬件解決方案。該方案主要由主控制器、協(xié)處理器、驅(qū)動電路等三部分組成。以ARM作為主控制器,負責編織工藝和人機接口設(shè)計;以FPGA作為協(xié)處理器,執(zhí)行ARM的命令,控制后續(xù)電路動作;驅(qū)動電路主要面向橫機機械部件,并向前端電路提供硬件接口。 基于該硬件系統(tǒng)解決方案,本文繼而提出了一種新型的軟件系統(tǒng)解決方案。該方案基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn),主要由羅拉系統(tǒng)控制算法、驅(qū)動程序、橫機編織控制程序和圖形用戶界面等四部分組成。羅拉系統(tǒng)采用模糊控制算法,控制卷布速率;驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)ARM和FPGA的通信;橫機編織控制程序?qū)⒒ㄐ臀募械臄?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為機械部件的動作,實現(xiàn)整個編織過程;圖形用戶界面提供良好的人機界面,方便操作。 最后詳細介紹了整個橫機控制器系統(tǒng)的調(diào)試流程,涉及硬件調(diào)試、軟件調(diào)試和軟硬件聯(lián)合調(diào)試等。 與傳統(tǒng)電腦橫機相比,基于此設(shè)計方案的橫機技術(shù)含量較高,成本低,可移植性強,并可實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制。
標簽: Linux ARM 橫機 控制系統(tǒng)設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,嵌入式系統(tǒng)將在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮越來越重要的作用。一方面,ARM技術(shù)已經(jīng)在當今的嵌入式微處理器領(lǐng)域中占據(jù)了領(lǐng)先地位,另一方面,結(jié)構(gòu)清晰、源碼開放的Linux已經(jīng)發(fā)展成為一款非常具有活力的操作系統(tǒng)。近年來,基于ARM和Linux的嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為當前嵌入式領(lǐng)域研究的一個亮點。便攜式微型熱敏打印機雖然已經(jīng)廣泛應(yīng)用在票據(jù)打印領(lǐng)域,但是其優(yōu)秀的圖形打印能力仍然具有很大的應(yīng)用潛力可以發(fā)掘。在工業(yè)生產(chǎn)中,某些參數(shù),比如環(huán)境的溫度、濕度等,需要被嚴格掌控。將這些參數(shù)映射到坐標系中并使用便攜式熱敏打印機打印出來,能夠讓技術(shù)人員更加方便直觀地觀察到參數(shù)變化情況。 本次設(shè)計的目的是建立一個基于ARM核心處理器和嵌入式Linux操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺,為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供一個方便功能擴展的軟硬件環(huán)境。在此基礎(chǔ)上,此次設(shè)計還以VMP01 PLUS便攜式熱敏打印機為對象,利用嵌入式系統(tǒng)的豐富資源,使用串行接口連接該型號打印機,并輔助軟件設(shè)計擴展了坐標圖形打印的功能。軟件設(shè)計部分包括了Linux下VMP01 PLUS熱敏打印機的驅(qū)動程序設(shè)計和實現(xiàn)坐標圖形打印功能的應(yīng)用程序設(shè)計。驅(qū)動程序和應(yīng)用程序都能夠移植到開發(fā)平臺上正確地運行,打印效果理想。
標簽: Linux ARM 嵌入式系統(tǒng) 打印
上傳時間: 2013-04-24
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本文根據(jù)大樓電梯視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求,提出了一種基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方案。系統(tǒng)以嵌入式Linux和嵌入式微處理器S3C2410X為核心平臺,通過嵌入式平臺建立的基于TCP/IP協(xié)議的視頻服務(wù)器,將USB攝像頭采集來的圖像數(shù)據(jù)壓縮后,經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳輸,完成對監(jiān)控現(xiàn)場的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控任務(wù)。首先闡述了嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展、現(xiàn)狀以及整體構(gòu)建,然后介紹了嵌入式Linux操作系統(tǒng)以及ARM處理器的發(fā)展情況,分析了主要外圍電路的設(shè)計,以及如何在ARM硬件平臺上進行嵌入式Linux內(nèi)核的編譯與移植,介紹了Bootloader的啟動原理及運行過程,并對在Linux操作系統(tǒng)下的USB驅(qū)動程序的開發(fā)進行了研究。本文重點討論了圖像采集、編碼和網(wǎng)絡(luò)通信程序的設(shè)計原理與實現(xiàn)。最后進行了系統(tǒng)整體測試,并提出了進一步開發(fā)設(shè)想。
標簽: Linux ARM 嵌入式 遠程視頻監(jiān)控
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