基于嵌入式系统的应用程序设计研究

摘要

本论文的工作是利用嵌入式的软硬件平台，构成一个基本的环境监测系统。该系统可以在任何情况下，确定所在环境的位置、温度、湿度等指标。论文重点对ARM嵌入式系统的体系结构进行了分析，同时研究了Vxworks、Windows CE、Linux等嵌入式操作系统的特点，从本论文工作需要使用的操作系统出发，对各个常用嵌入式操作系统进行了分析比较。重点研究了论文中用到的嵌入式操作系统Linux。并介绍了论文工作中用到的嵌入式硬件平台X-Hyper255评估板的结构。 本论文的嵌入式系统开发工作，主要是基于GPS模块以及数模转换模块的应用。全球定位系统的硬件部分，主要是用GPS模块与开发平台XScale255的RS232串口相连，通过嵌入式Linux应用程序的设计、编程与调试，将定位信息显示于液晶屏，完成系统对所在环境的定位功能。用传感器将温度、湿度等物理量转换模拟量，将测量结果通过ADC模数转换送到嵌入式系统的数据端口进行处理并显示，构成一个基本的环境监测系统。 最后，本论文介绍了嵌入式应用程序的移植过程，包括开发环境的搭建、内核和应用程序的交叉编译及移植，以及采用嵌入式图形界面进行GTK编程的开发过程。

目录

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声明

第一章绪论

1.1国内外研究发展状况

1.2课题研究的目的和意义

1.3本论文的工作和内容安排

第二章嵌入式系统及ARM体系结构

2.1嵌入式系统概述

2.1.1嵌入式系统的定义和特点

2.1.2嵌入式系统的应用

2.1.3嵌入式系统的发展趋势

2.2 ARM体系结构

2.2.1嵌入式处理器简介

2.2.2 ARM介绍

2.2.3 ARM处理器的模式和异常处理

2.2.4处理器工作状态

第三章嵌入式操作系统及硬件平台

3.1嵌入式操作系统

3.1.1嵌入式操作系统介绍及发展现状

3.1.2常用嵌入式操作系统

3.2嵌入式Linux操作系统

3.2.1嵌入式Linux的介绍

3.2.2嵌入式Linux产品

3.2.3嵌入式系统Linux的开发

3.2.4 Linux设备驱动程序

3.2.5 Linux的进程和线程

3.3硬件开发平台

3.3.1 X-Hyper255评估板介绍

3.3.2扩展板

第四章环境监测系统的终端设计

4.1定位模块的设计

4.1.1 GPS介绍

4.1.2 GPS型号的选择

4.1.3定位模块的软件开发

4.1.4电子地图的显示

4.2温度湿度传感器模块设计

4.2.1 ADC对象

4.2.2温度湿度传感器硬件设计

4.2.3温度传感器软件设计

4.3图形界面的设计与实现

4.3.1 GTK编程

4.3.2用Glade创建应用程序界面

第五章操作系统及应用程序的移植

5.1交叉编译

5.2内核及文件系统的移植

5.2.1 Linux内核结构

5.2.2 Linux的移植

5.3应用程序的交叉编译及移植

第六章结束语

致谢

参考文献

研究成果