基于ARM9的车载自主导航系统软硬件平台设计

摘要

车载自主导航系统是智能交通系统的重要组成部分，将使用者、道路网、交通运输工具三者作为一个整体综合考虑，使交通运输基础设置得以发挥最大功效，明显改善车辆堵塞和交通拥挤，提高出行者的安全度和舒适度，并且节约能源和保护环境，适应当自前科技发展的要求。 本文的研究主要是车载自主导航系统软硬件平台的设计。硬件平台以S3C2410A微处理器为核心，外部包含64M的SDRAM和64M的NAND flash，集成了液晶、触摸屏等人机接口和GPS模块，同时提供了USB主机、SD卡等扩展接口。 在此硬件平台的基础上，本文深入探讨和解决了Linux操作系统和嵌入式图形用户界面移植过程中所面临的任务和难题。首先，研究了硬件平台下引导Linux启动的Bootloader的设计方法和实现过程；其次，给出了Linux启动过程的分析及其移植的详细过程，并且在分析嵌入式Linux设备的驱动模型基础上，成功实现了网络设备驱动的移植；然后，进行了文件系统的原理分析和根文件系统的制作；最后，对Qt/E底层支持做了分析，详尽描述了Qtopia4的交叉编译过程，并在此平台上运行Qtopia4自带的例程。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究的背景、目的和意义

1.2国内外发展现状

1.3嵌入式系统概述

1.4论文主要研究内容

第2章 车载自主导航系统软硬件平台总体设计

2.1车载自主导航系统功能分析

2.2硬件平台总体设计

2.2.1总体架构

2.2.2嵌入式微处理器的选择

2.2.3处理器外围电路选择

2.3嵌入式操作系统的选择

2.4嵌入式图形用户界面的选择

2.5本章小结

第3章车载自主导航系统硬件平台设计与调试

3.1 S3C2410A处理器简介

3.2核心板的电路分析

3.3接口板的电路设计

3.3.1接口板总体框图

3.3.2存储系统

3.3.3人机接口系统

3.3.4 GPS模块

3.3.5电源管理

3.3.6网络通信系统

3.4 PCB设计

3.4.1电路原理图绘制

3.4.2 PCB绘制

3.5硬件调试

3.5.1电源、晶振及复位电路调试

3.5.2 JTAG接口电路调试

3.5.3 Flash接口电路测试

3.5.4 SDRAM接口电路调试

3.6本章小结

第4章 嵌入式Linux操作系统的构建

4.1嵌入式Linux开发环境介绍

4.2开发环境的建立

4.2.1软件开发平台VMWare的建立

4.2.2安装交叉编译器

4.2.3 NFS服务器的配置

4.2.4串口控制工具的使用

4.3嵌入式操作系统引导程序的移植

4.3.1 BootLoader的引导机理分析

4.3.2 vivi简介

4.3.3 vivi分区

4.3.4 vivi的配置、编译及移植

4.4 Linux内核的移植

4.4.1 Linux内核结构

4.4.2内核启动部分源代码的修改

4.4.3内核的配置、编译及移植

4.5 Linux设备驱动程序设计

4.5.1设备驱动程序概述

4.5.2网络驱动移植的实现

4.6建立根文件系统

4.6.1 Busybox简介

4.6.2使用Busybox制作根文件系统

4.7本章小结

第5章基于QT/E的图形用户界面移植

5.1 Qt/E概述

5.2 Qt/E底层支持分析

5.3图形用户界面的移植

5.3.1 Qtopia简介

5.3.2建立Qtopia开发环境

5.3.3 Qtopia编译

5.4 Qtopia自带例程演示

5.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果

致谢

附录