数字录像机（DVR）系统设计及相关关键技术的研究

摘要

该文介绍了国内外著名的商用嵌入式操作系统,阐明了Linux操作系统适合嵌入式系统的原因,并根据该系统的具体要求,提出了采用uCLinux作为系统的操作系统的解决方案.uCLinux这种裁剪过的小型Linux操作系统既有嵌入式操作系统的特点,又有Linux原有的一切特性,是今后嵌入式Linux操作系统发展的一个重要分支.该论文在硬件方面论述了嵌入式系统开发环境的建立,硬件系统的测试,压缩编码模块的硬件设计与制作.软件方面建立嵌入式开发环境的软体环境和对自行设计的压缩编码模块(Z1510芯片)和画面分割DEMO板(AM-204M芯片)编写设备驱动程序.

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摘要

Abstract

前言

第一章绪论

第一节DVR系统综述

§1.1.1 DVR系统的分类

§1.1.2图象压缩技术

§1.1.3 DVR系统主要的应用领域

§1.1.4 DVR系统的发展趋势

第二节论文的工作内容

§1.2.1 DVR系统的整体设计

§1.2.2功能简要说明

§1.2.3本文章节介绍

第二章嵌入式系统实时操作系统

第一节嵌入式系统综述

§2.1.1什么叫嵌入式系统(Real-Time Embedded Operating System，RTOS)

§2.1.2嵌入式系统使用操作系统的必要性

§2.1.3嵌入式系统的开发环境及开发平台

§2.1.4嵌入式系统的特点

§2.1.5嵌入式处理器的分类

§2.1.6嵌入式系统三个发展的阶段

第二节实时嵌入式操作系统

§2.2.1实时嵌入式操作系统的特性

§2.2.2实时嵌入式操作系统的分类

§2.2.3嵌入式操作系统体系结构

§2.2.4嵌入式操作系统重要概念

第四节嵌入式系统的应用

第五节嵌入式系统技术发展趋势

第三章Linux操作系统

第一节Linux操作系统概述

§3.1.1什么是操作系统

§3.1.2 Linux的起源和发展

§3.1.3什么是Linux

§3.1.4 Linux操作系统的特点

第二节Linux操作系统的内核机制

§3.2.1 Linux系统的划分

§3.2.2 Linux操作系统的内核机制

第三节嵌入式Linux操作系统

§3.3.1嵌入式Linux

§3.3.2 Linux的裁剪标准

§3.3.3嵌入式Linux的应用

第四节uCLinux嵌入式操作系统

§3.4.1 uCLinux的特点

§3.4.2 uCLinux操作系统的实现方法

§3.4.3针对实时性的解决方案

§3.4.4uCLinux的开发环境的建立

第五节嵌入式Linux操作系统发展

第四章DVR系统硬件设计

第一节DVR系统介绍

第二节硬件结构设计

第三节设计芯片介绍

§4.3.1 ColdFire MCF5272芯片介绍

§4.3.2 Z1510编码芯片介绍

§4.3.3 AM-204M画面分割芯片介绍

第四节系统编码模块电路版图设计

§4.4.1 PCB制图原理

§4.4.2原理图的制作

§4.4.3印制版图生成

第五章调试环境的建立

第一节调试环境的建立

第二节硬件测试

§5.2.1 MCF5272开发套件硬件检测

§5.2.2烧写FLASH检测

§5.2.3以太网检测

§5.2.4常见错误总结

第六章驱动程序设计

第一节Linux设备驱动程序

§6.1.1模块与应用程序

§6.1.2设备驱动程序的组成

§6.1.3字符设备和块设备驱动程序

第二节设备驱动程序结构

§6.2.1设备驱动程序原理

§6.2.2设备驱动程序结构

§6.2.3中断处理

§6.2.4内存管理

§6.2.5 IO端口处理

§6.2.6时钟调用

第三节Z1510驱动程序

§6.3.1 Z1510驱动程序的结构设计图

§6.3.2 LAVE模式的代码结构

§6.3.3 Z1510参数设置及Reset处理

§6.3.4 DSP微码下载

§6.3.5 I2C配置

§6.3.6 IO端口处理

§6.3.7中断处理

第四节AM-204M驱动程序

§6.4.1代码结构

§6.4.2 AM-204M参数配置

§6.4.3 I2C配置

§6.4.4 I2C硬件结构及协议

第五节驱动程序调试心得

§6.5.1嵌入式Linux驱动程序调试步骤

§6.5.2调试中碰到的难点和克服办法

结束语

致谢

参考文献

附录1：系统编码模块电路版图

附录2：字符设备驱动程序实例

附录3：调试使用的Makefile文件