第二代数字录像机存储方案及相关关键技术的研究

摘要

第二代数字录像机是一个复杂的嵌入式实时系统,为降低软件复杂度、缩短开发周期,需要为它选择一个嵌入式的实时操作系统.该文在讨论了操作系统的基本概念和功能后,给出了嵌入式实时操作系统的概念.在介绍国内外著名的商用嵌入式操作系统以及Linux操作系统的基础上,提出了采用经实时改造的Linux的操作系统解决方案.该论文中硬件的设计与制作是整个系统硬件工作的一部分,用来解决系统的数据存储问题.论文在分析了五种硬盘接口的特点后,根据系统的数据传输速度的需求和降低成本提高产品竞争力的需求,最终决定选用IDE/ATA接口来实现系统与硬盘的连接.从而,该论文的硬件工作就是采用CMD公司的PCI-649 IDE/ATA控制芯片具体实现了一个PCI插卡式IDE/ATA控制器.在论文的第四章中,介绍了编写Linux块设备驱动程序所涉及的几个主要方面,具体分析了硬盘驱动程序中的主要数据结构,给出了ide-disk硬盘驱动程序中DMA读写的实现.在对PCI-649的专有寄存器作了说明后,以自行编写的驱动程序中的一具体函数为例,表明了怎样在Linux内核中的ide-disk驱动程序的源代码基础上,加入涉及到读写PCI-649专有寄存器的代码,使其能够识别和驱动采用PCI-649芯片制作的IDE控制器.最后,阐述了Linux设备驱动程序的编译和调试.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1数字录像机系统综述

§1.1.1数字录像机的出现与现状

§1.1.2第二代数字录像机——家庭信息娱乐中心

§1.2本论文的工作内容

§1.2.1系统整体设计

§1.2.2论文具体工作

第二章嵌入式实时操作系统

§2.1操作系统概述

§2.1.1操作系统的概念及其在计算机系统中的作用

§2.1.2操作系统的功能

§2.2实时操作系统(RTOS，REAL-TIME OPERATING SYSTEM)

§2.3国内外嵌入式操作系统介绍

§2.4 LINUX操作系统概述

§2.4.1 Linux的起源与发展

§2.4.2 Linux作为嵌入式操作系统的优点

§2.5本系统采用LINUX的原因

§2.6实时LINUX的实现

第三章硬件方案与研制

§3.1硬盘接口综述

§3.1.1IDE/ATA接口

§3.1.2SCSI接口

§3.1.3IEEE1394接口

§3.1.4 USB接口

§3.1.5 Fibre Channel(光纤)

§3.1.6本系统采用IDE硬盘存储器的原因

§3.2 IDE/ATA控制器

§3.2.1 PCI-649简介

§3.2.2 1DE接口定义

§3.2.3 Ultra DMA

§3.2.4 PCI总线及接口

§3.3电路板的制作

第四章IDE控制器驱动程序设计

§4.1 LINUX块设备

§4.1.1 Linux设备概述

§4.1.2文件系统相关

§4.1.3 I/O请求管理

§4.1.4中断管理

§4.2硬盘驱动程序

§4.2.1 IDE设备初始化

§4.2.2 DMA读写的实现

§4.3驱动程序的实现

§4.3.1 PCI-649的配置空间寄存器

§4.3.2程序编写

§4.3.3编译与调试

结束语

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢