基于网络的嵌入式调试器通信方法研究与实现

摘要

随着嵌入式系统的广泛应用，嵌入式软件开发变得日趋重要。嵌入式软件开发有别于桌面软件开发，其显著特点是软件开发的调试过程采用宿主机/目标机的模式进行．其交叉调试器分为宿主机和目标机两部分．因此在软件调试过程中就需要进行主机与目标机之间的通信。目前宿主机与目标机之间普遍采用的是串口通信方式，串口通信实现简单，使用方便，所以被广泛采用，但其固有的通信距离短、速度慢、抗干扰能力差等缺点抑制了调试器性能的发挥，无法满足对实时性要求较高的嵌入式系统的需要。而以太网接口通信方式则可以克服串口方式的不足，不仅可提供稳定可靠的数据传输，而且无论是在传输速度还是传输距离上都远远优于串口方式，是理想的通信方式。 目前网络通信协议的发展已经相当成熟，Internet工程委员会在RFC文挡中已经明确定义了Internet协议族的规范，该规范已经成为一种标准在Internet中广泛应用。基于这种现状，作者提出了一种基于网络的嵌入式调试器通信方法，讨论了在嵌入式调试器中如何通过以太网接口实现主机与开发板之间的通信。 本文介绍了嵌入式系统的硬件平台和软件调试特点，总结和分析了嵌入式Bootloader技术的实现原理，并针对该系统的硬件结构特性对引导启动程序进行裁减，以最少的系统资源实现硬件环境的配置；在该引导程序的基础上作者简单介绍了该系统所采用的基于T-Monitor规范的调试器所实现的调试功能，分析了该调试器的性能特性；本文重点分析和研究了网络通信协议，并在该系统中对网络协议栈进行了移植，成功地实现了调试器中的网络通信功能模块，既能保证数据和文件准确快速传输，又能满足嵌入式系统对资源占用的要求，是一种稳定高效的通信方式。

目录

文摘

英文文摘

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1引言

1.1论文的研究价值和意义

1.2论文的研究内容和结构

2嵌入式系统概述

2.1嵌入式系统简介

2.2嵌入式系统的调试

2.3 T-Engine简介

3硬件平台

3.1硬件体系结构

3.2 ARM内核分析

4嵌入式Bootloader和调试器技术

4.1 Bootloader技术原理

4.2 Bootloader实现

4.3基于T-Monitor规范的调试器

5网络通信协议的分析与移植

5.1网络通信协议分析

5.1.1引导协议BOOTP

5.1.2 Internet网核心协议IP

5.1.3地址解析协议ARP

5.1.4用户数据报协议UDP

5.1.5简单文件传输协议TFTP

5.2网络协议栈的实现

5.2.1以太网口初始化

5.2.2通信协议的实现

6运行测试及分析

6.1运行示例

6.2总结与展望

参考文献

致谢

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