基于PowerPC405的网络下载器研究

摘要

随着互联网的发展和视频内容的丰富，人们对网络下载设备的性能要求也越来越高。越来越多的影音、数据资源的容量达到数十、数百GB，从网络上下载它们即使是“宽带”也需要数十小时才能完成，人们需要长时间等待在电脑前，浪费了时间又损害了身体健康，这种传统的下载方式既浪费能源，又增加了安全隐患。网络下载设备的研究和发展，是我国信息产业发展过程中的重要课题之一，对我国的国民经济建设有着重要的实际意义。 本课题根据网络下载的特点，采用PowerPC处理器，研究和开发网络下载设备的解决方案。该网络下载器不仅可以作为网络存储器，还可以自动从网络上下载指定的资源。当用户在计算机上确定了下载目标之后，通过软件和连线将任务送达下载器，而后无论用户是否打开计算机，下载器只需通过电源线和网线就可以独立地工作，自动将目标文件下载到用户的存储介质上。 本文首先简要介绍了网络下载器的主要原理，阐述了本设计的系统组成方案；然后详细介绍了硬件平台搭建的主要方法及原理，主要包括MPU、存储器、网络接口、PCI与SATA接口和其他外部接口的硬件连接；而后阐述了本系统PCB版图的绘制方法；介绍了系统的调试过程和方法，包括调试工具以及硬件调试时的要点，最后介绍了嵌入式实时操作系统Vxworks板级支持包的移植。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1引言

1.2网络下载器简介

1.3基于PPC405的嵌入式网络下载器硬件结构

1.4本课题的主要任务

第二章 网络下载器开发的硬件与软件环境

2.1嵌入式系统

2.2 PowerPC体系结构处理器

2.3 IBM PowerPC 405处理器

2.3.1 PowerPC 405处理器内部结构

2.3.2 PowerPC 405处理器的外部接口

2.4 BDI2000仿真器

2.5嵌入式实时操作系统Vxworks

2.6基于PowerPC 405网络网络下载器的VxWorks系统的开发

2.6.1 VxWorks的开发方法

2.6.2开发板与用户的交互

2.6.3基于PowerPC 405和VxWorks的网络下载器的开发流程

第三章 基于PowerPC405的网络下载器硬件设计

3.1电源电路

3.2复位及晶振电路

3.3存储器设计

3.3.1 NOR Flash的连接

3.3.2 NAND Flash的连接

3.3.3 SDRAM的连接

3.4 PCI与SATA通信接口

3.5通信接口部分

3.5.1以太网接口

3.5.2 RS-232串行通信接口

3.6扩展接口

3.7 JATG接口

3.8小结

第四章 硬件设计的实现

4.1 Altium Designer开发环境简介

4.2 PCB版图布线的原则

4.2.1分层与堆叠

4.2.2元件布局

4.2.3布线

4.3电路抗干扰措施

4.3.1电源线设计

4.3.2地线设计

4.3.3退耦电容配置

4.4本章小结

第五章 嵌入式操作系统VxWorks的开发与移植

5.1嵌入式操作系统VxWorks的开发与移植

5.2VxWorks BSP简介

5.3VxWorks BSP的文件及函数构成

5.4 VxWorks的引导过程

5.4.1 VxWorks映像启动顺序

5.4.2 VxWorks BSP上电初始化顺序

5.4.3 BSP的调试

5.5 VxWorks BSP文件的修改

5.5.1 Makefile文件的修改

5.5.2内核配置

5.6 VxWorks镜像的加载

5.6.1串口加载VxWorks映像

5.6.2网口加载VxWorks映像

5.7本章小节

结束语

参考文献

发表论文和科研情况说明

附录 硬件原理图及PCB版图

致谢