基于ARM架构的嵌入式系统开发平台设计与应用研究

摘要

嵌入式系统产品开发现已成为IT产业的主流发展方向之一，在不同应用领域的嵌入式系统产品开发中，都涉及到的一个共性关键技术是：嵌入式系统开发平台的研究与设计。 本文密切结合实际科研项目，采用软、硬件协同设计的研究方法，设计了一套基于ARM微处理器架构的嵌入式系统开发平台，为应用系统的开发者完成了大部分共性的底层设计工作，并针对现代酒店客房管理与控制系统的功能要求，以此平台为基础，开发了一个楼层机控制系统，并成功运用于深圳某国际大酒店的客房控制系统中，验证了本文研发成果的有效性和推广应用价值。 论文首先分析了当前国内外嵌入式系统的研究现状，然后研究了基于S3C44BOX开发板的硬件设计和实现过程，分别给出了电源模块、MCU核心模块、存储器模块、I/O接口模块、通信接口模块、调试以及系统扩展接口等主要模块的设计方法和电气原理图；使用CPLD实现了多功能JTAG调试器，在SDT环境下完成了硬件调试工作；研究了嵌入式操作系统的移植技术，针对VxWorks操作系统下载与应用，开发了适用于S3C44BOX的板级支持包，成功完成了BootRom和VxWorks两种映像的生成和加载；在论文的最后，研究了本平台在酒店客房控制系统中的实际应用方法，设计其作为楼层机的实现方案，讨论了网络通信与控制的工作原理，并给出了主要程序的流程图。

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文摘

英文文摘

论文说明：图表目录

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2选题背景

1.2.1 32位嵌入式系统简介

1.2.2国内研究现状

1.3研究内容与创新点

1.4论文结构

第2章嵌入式开发平台的硬件设计与调试

2.1系统硬件选型

2.1.1选择嵌入式处理器

2.1.2选择外围芯片

2.2硬件原理图设计

2.2.1电源电路

2.2.2系统核心电路

2.2.3存储器电路

2.2.4以太网接口电路

2.2.5串口与USB电路

2.2.6 JTAG接口电路

2.2.7其它接口电路

2.3硬件PCB设计

2.4硬件调试

2.4.1制作JTAG调试器

2.4.2在SDT环境下的硬件调试

第3章VxWorks操作系统的移植技术研究与实现

3.1嵌入式OS的选取

3.2 VxWorks操作系统简介

3.2.1 Tornado开发环境

3.2.2映像类型

3.2.3 BSP简介

3.3定制S3C44BOX的BSP

3.3.1与寄存器相关的修改

3.3.2异常入口的处理

3.3.3网络驱动的定制

3.3.4其它文件的修改

3.4 BootRom映像的生成与加载

3.5 VxWorks映像的生成与加载

第4章嵌入式开发平台在酒店房控系统开发中的应用

4.1酒店房控系统简介

4.1.1酒店房控系统总体结构

4.1.2楼层机的嵌入式系统实现

4.1.3远距离通信的实现

4.2楼层机的通信程序设计

4.2.1VxWorks下串口程序开发分析

4.2.2 VxWorks下网络程序开发分析

4.2.3楼层机通信程序的设计与实现

总结与展望

参考文献

附录A 攻读学位期间发表的学术论文及承担的科研项目

致谢