基于OMAP5912的语音识别系统的ARM端开发环境的建立

摘要

随着第三代移动通信技术的发展，消费者对无线通信所提供的服务提出了更高的要求，从单纯的话音服务到很多复杂的应用，如移动电子商务、实时因特网技术、语音识别、音频和视频等。这些应用的发展必然使移动通信和信号处理的复杂度大大提高，从而使硬件和软件的复杂度更高，能量消耗更大。对于消费者来说，在要求所使用的无线通信产品具有更多、更好功能的同时，还要求耗电量更低，体积更小，外观更精美。 为了实现这些看似矛盾的要求，德州仪器公司提供了一种很好的解决方案，即开放式多媒体应用平台--OMAP。OMAP是一种片上系统(SoC)，既能高效地处理多媒体信号，体积和功耗又很小。它的硬件和软件可以实时解码数据流，例如处理MP3格式的音频流和MPEG-4格式的视频流，所消耗的功耗比最好性能的RISC处理器还要小很多。 针对OMAP处理器对语音应用的特别支持，在OMAP平台上做语音处理的开发将大有可为。本文分析了OMAP的构架和用它做嵌入式语音识别开发的有利条件。 做一个功能丰富，人机交互友好的嵌入式语音识别系统一个功能强大的嵌入式操作系统必不可少。本文分析了嵌入式系统的现状和发展趋势，并选择了Linux操作系统。将嵌入式操作系统移植到嵌入式开发平台并开发其设备驱动程序是嵌入式系统开发中的热点。本文根据OMAP开发平台的配置首先移植了U-boot作为开发板的Boot Loader。接着研究了嵌入式Linux的开发平台建立方法、内核的功能结构和源代码结构、内核移植方法、内核裁剪方法，分析了与平台相关的代码。研究了怎样在Linux中编写中断设备的驱动程序。 本文使用装有RedHat Linux的PC做开发主机。在其上安装交叉编译工具，构建交叉编译环境，配置minicom、TFTP、NFS等构建嵌入式软件平台。分析了U-boot的目录结构、启动流程和移植方法，结合具体的OMAP开发板成功的将U-boot移植到目标开发板；分析了嵌入式Linux的内核特点、目录结构、启动流程以及相关代码，通过修改内核源码中与硬件体系结构相关部分的代码，实现了Linux到OMAP的移植。文中给出了详细的移植实现过程，构建了JFFS2文件系统并将外围设备驱动移植到嵌入式OMAP平台。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1概述

1.2嵌入式语音识别系统组成及特点

1.3开放式多媒体应用平台OMAP

1.3.1 OMAP技术概述

1.3.2 OMAP特点

1.3.3 OMAP5912处理器

1.4课题研究背景及本文主要工作

第二章系统开发环境

2.1硬件开发环境

2.1.1 32位处理器(ARM)介绍

2.1.2 OMAP5912介绍

2.2软件开发环境

2.2.1常见的嵌入式软件开发平台

2.2.2嵌入式Linux开发环境

2.2.3本嵌入式语音识别系统的软件开发平台

2.3小结

第三章Linux内核的分析与解读

3.1进程管理

3.2进程的创建

3.3进程的调度

3.4内核机制

3.5内存管理

3.6设备管理

3.7 小结

第四章Boot Loader设计与实现

4.1 Boot Loader的概念

4.2 Boot Loader的设计和实现

4.2.1 U-Boot简介

4.2.2 U-Boot代码结构分析

4.2.3 U-Boot执行流程

4.2.4 U-Boot移植

4.3小结

第五章Linux内核移植与根文件系统实现

5.1 Linux内核结构

5.2内核的修改、配置与编译

5.3嵌入式根文件系统设计与实现

5.3.1Linux文件系统基本概念

5.3.2嵌入式Linux根文件系统内容设计与实现

5.3.3嵌入式Linux根文件系统类型设计与实现

5.4系统驱动程序设计

5.4.1设备驱动程序简介

5.4.2设备驱动中关键数据结构和基本函数

5.4.3键盘驱动程序的编写

5.5小结

第六章总结

参考文献

致谢

攻读研究生期间发表过的论文