基于S3C2440A和Linux的嵌入式存储设备驱动程序的研究与开发

摘要

随着信息化技术的发展和数字化产品的普及，嵌入式系统以及Linux操作系统成为当前研究和应用的热点，成为IT产业最瞩目的两大焦点。另外，驱动程序在Linux内核中占有极其重要的位置，因此，驱动程序的分析和开发也是非常有意义的。 本文详细介绍了嵌入式Linux系统的体系结构，并阐述了Linux操作系统作为嵌入式系统特有的优势。基于S3C2440A处理器，以目前应用比较广泛的嵌入式开发板QQ2440作为开发平台，搭建适合的交叉编译环境，结合VIVI和Linux的理论知识和移植经验，深入研究和分析VIVI和Linux的结构，并且实现了其在QQ2440开发平台上的移植，最后，在移植好的Linux内核中开发存储设备的驱动程序。 本文主要分为以下几部分： (1)基础理论知识介绍：包括嵌入式系统和Linux操作系统的基础知识及发展情况； (2)系统的硬件部分：讲述了QQ2440开发板及S3C2440处理器的结构及功能，并介绍了与存储设备相关的功能信号定义； (3)引导程序及内核的移植：讲述Bootloader启动过程，分析VIVI以及Linux内核的结构，最后实现了VIVI和Linux内核在QQ2440开发板上的移值过程； (4)根文件系统的制作：总结了根文件系统的种类以及构建方法，并利用Busybox制作了Yaffs根文件系统； (5)驱动程序的开发：研究和探讨了Linux驱动程序的结构，总结了其设计步骤，实现了USB Host驱动程序以及SD卡驱动程序的开发过程，并针对USB不稳定的情况进行分析及解决。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 引言

1.1 嵌入式系统概述

1.1.1嵌入式系统定义

1.1.2嵌入式系统的特点

1.1.3嵌入式系统的发展

1.2 Linux操作系统概述

1.2.1 Linux OS简介

1.2.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势

1.3 课题研究的意义和内容

第二章 嵌入式系统开发环境构建

2.1 硬件开发平台

2.1.1 嵌入式微处理器S3C2440A

2.1.2 ARM体系结构

2.2 软件开发环境搭建

2.2.1嵌入式Linux系统

2.2.2建立交叉开发环境

第三章 嵌入式Linux引导系统

3.1 Bootloader简介

3.1.1 Bootloader的概念

3.1.2 Bootloader的结构和启动过程

3.1.3常见Bootloader介绍

3.2 VIVI分析与移植

3.2.1 VIVI结构分析

3.2.2 VIVI的移植

3.2.3 VIVI的配置、编译、连接过程

第四章 基于ARM平台的Linux内核移植

4.1 内核移植基础知识

4.1.1 Linux内核为移植提供支持

4.1.2 Linux内核结构分析

4.2建立开发环境

4.3 基于QQ2440开发板的Linux内核移植

4.3.1开发板硬件参数配置

4.3.1 MTD支持

4.4构建根文件系统

4.4.1根文件系统简介

4.4.2嵌入式文件系统的种类

4.4.3 Busybox简介

4.4.4利用Busybox制作YAFFS

4.5 配置和编译内核

第五章 Linux设备驱动程序开发

5.1 设备驱动概述

5.1.1 设备驱动的功能

5.1.2 设备类型分类

5.1.3 设备驱动与内核

5.2 设备驱动结构

5.2.1 设备号

5.2.2关键数据结构

5.3 设备驱动的设计与实现流程

第六章 USB驱动程序开发

6.1 USB驱动程序基础

6.1.1 USB总线概述

6.1.2 USB总线拓扑结构

6.1.3 USB总线数据传输方式

6.2 Linux下的USB设备驱动

6.2.1 USB主机驱动结构

6.2.2 USB设备驱动的核心数据结构

6.3 U盘驱动的实现

6.3.1 配置和初始化设备参数

6.3.2 U盘驱动的探测子程序

6.3.3 U盘驱动模块的注册及注销

6.3.4 USB驱动内核配置

6.4 USB Host不稳定的原因及解决方法

第七章 SD卡驱动程序开发

7.1 SD存储卡简介

7.2 SD卡接口电路

7.3 SD卡的操作

7.3.1 SD卡支持的总线协议

7.3.2 SD卡的操作模式

7.3.3 SD卡寄存器

7.4 SD卡驱动程序的实现

7.5 SD卡驱动的配置

总结

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢