基于ARM9和Linux2.6的嵌入式系统设备驱动程序的研究与实现

摘要

随着现代计算机技术和互联网技术的飞速发展，嵌入式系统成为当前IT行业最热门的焦点之一。而ARM以其高性能低功耗的特性成为目前应用最广泛的32位嵌入式处理器，嵌入式Linux也凭借其功能强大、免费以及开发资源丰富等优势占据了嵌入式操作系统的主导地位，而且目前具有更好实时性等优秀性能的Linux2.6内核的推出进一步稳固了它的主导地位。而嵌入式系统设备驱动程序对于整个嵌入式系统来说又是至关重要的，Linux设备驱动程序作为一种媒介介于内核空间和用户空间之间，它是硬件响应变成的一些定义好的特定的内部编程接口，这些接口完全隐蔽了硬件设备工作的细节。这样的结构使得嵌入式Linux操作系统具有很好的可移植性和扩展性。 显然一个优秀的设备驱动对于嵌入式系统来说是很必要的，本课题的工作是研究和实现基于ARM9和linux2.6的嵌入式系统设备驱动程序。本文论述了如何搭建基于ARM920T微处理器的嵌入式硬件平台，着重介绍了存储器单元和显示单元这两部分的硬件结构。具体研究和构建了ARM嵌入式系统的软件平台，并成功在本系统的硬件平台上移植了Linux2.6.13操作系统和创建了根文件系统，使整个嵌入式系统基本上可以正常地运行起来，然后研究和分析了基于Linux2.6操作系统的设备驱动的设计的优势和挑战，并在该嵌入式系统上成功实现了帧缓冲(Frame Buffer)的设备驱动程序，本文主要分析了初始化过程、ioctl和mmap这两个方法。在基于帧缓冲设备的Nano-X图形界面平台上对所实现的帧缓冲设备驱动程序进行了测试，实现了基于Nano-X的图形界面，并且通过分析整个嵌入式系统的软件架构对Nano-X进行了性能上的优化，使其在运行的过程中使用了更少的资源但是却获得了更快的响应速度，事实证明在与QT的对比中表现出了更快的响应时间和执行时间，从而使得该图形界面更符合嵌入式系统对实时性和系统资源都非常敏感的特点。

目录

文摘

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第一章 绪论

第二章 ARM嵌入式软硬件开发平台的实现

第三章 设备驱动程序的研究与实现

第四章 基于帧缓冲设备的嵌入式图形界面的实现

结论

参考文献

攻读学位期间发表的与学术论文内容相关的学术论文

致谢