基于MPC8250和Linux的嵌入式系统开发

摘要

采用MPC8250和Linux2.6内核作为基本软硬件平台的嵌入式系统，在实践中，其实时性和数据处理能力等方面均可以满足作为卫星通信终端室内单元的要求。MPC8250采取了基于硬件的中断现场保护机制，系统中断响应时间与所采用操作系统相关性较小，因而系统可以具有较高的实时性。同时MPC8250内嵌的通信处理模块和IJnux与生俱来的网络功能使得系统作为网络数据传输节点拥有稳定的数据处理性能。 在硬件平台稳定后，内核引导程序和Linux在MPC8250上的移植；为构建一个有强大扩展功能的嵌入式系统提供了稳定的软件系统平台；基于Linux系统的设备驱动程序开发为进一步的应用软件开发提供了必要的接口。本文介绍了所采用的内核引导程序U-Boot和嵌入式操作系统IJnux2.6.18内核在MPC8250上的具体移植过程。并以较大篇幅讨论了针对MPC8250所集成的各种总线控制器的驱动开发过程。 中断处理程序与硬件紧密相关，因而通常作为设备驱动程序的有机部分。MPC8250中断资源的合理分配和采取合适的Linux中断处理策略设计中断服务程序对提高系统的性能将有重要的意义。本文介绍了MPC8250的中断处理策略，作为对驱动设计的深入和补充，同时论述了Linux中断处理程序的设计。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1嵌入式系统和通用计算机系统

1.2嵌入式操作系统

1.2.1嵌入式操作系统的特点

1.2.2常见嵌入式系统

1.3嵌入式Linux介绍

1.3.1 Linux内核的功能模块

1.3.2 Linux作为嵌入式操作系统的优势

1.4基于嵌入式Linux和MPC8250的嵌入式系统REWIN-PPC8250

1.5本章小结

第二章REWIN-PPC8250的硬件环境和软件开发环境

2.1 REWIN-PPC8250的硬件结构

2.2 MPC8250概述

2.2.1 PowerPC 603e内核

2.2.2 CPM模块的功能和特点

2.2.3系统接口单元SIU的结构

2.2.4 MPC8250的内存映射

2.3软件开发环境

2.3.1配置Linux主机

2.3.2 PC机的配置

2.4本章小结

第三章U-BOOT和嵌入式Linux的移植

3.1 Bootloader和U-Boot概述

3.1.1 Bootloader概述

3.1.2 U-Boot简介

3.2 U-BOOT在MPC8250上的移植

3.2.1 U-Boot源代码的修改

3.2.2 U-Boot的编译

3.3嵌入式LinuxX在MPC8250上的移植

3.3.1 Linux内核源码简介

3.3.2内核源码的修改

3.3.3内核剪裁

3.3.4编译内核

3.4文件系统的基本概念

3.5本章小结

第四章嵌入式Linux下的字符型设备驱动程序

4.1 Linux设备驱动概述

4.1.1设备驱动的类型

4.1.2设备驱动完成的功能和重要的数据结构

4.1.3设备驱动和应用程序接口

4.2 MPC8250的SPI和I2C驱动

4.2.1 Linux驱动程序的一般形式

4.2.2 MPC8250中SPI和I2C的工作过程和在驱动中的实现

4.3基于嵌入式LINUX的无配置PCI驱动

4.3.1 PCI设备的配置空间

4.3.2无配置信息的PCI驱动开发

4.4本章小结

第五章MPC8250的中断和中断服务程序设计

5.1 REWIN-PPC8250硬件中断设计

5.1.1 MPC8250的中断资源和工作原理

5.1.2 REWIN-PPC8250中使用的外部中断

5.2 Linux的中断处理机制

5.2.1注册ISR

5.2.2实现ISR

5.2.3 tasklet机制

5.2.4工作队列机制

5.3 REWIN-PPC8250上ISR的实现

5.3.1在驱动的初始化函数中注册中断

5.3.2 ISR的实现

5.4本章小结

第六章结束语

致谢

参考文献

作者在读期间的研究成果