基于ARM的公用电话网络远程控制终端的设计

摘要

随着现代通信技术的迅速发展，国家的固定电话网络也在飞速地发展，高速、可靠的公用电话网络已经覆盖了绝大多数地区，由于不需进行专门的布线，不占用无线电频率资源，而且具有良好的可靠性，利用公用电话网络进行远程控制是一种非常经济和有效的方式。 目前的公用电话网络远程控制技术普遍采用的是基于DTMF信号来进行远程控制终端之间的通讯，然而DTMF信号的传输速率比较慢，而且远程控制终端采用8位的处理器来实现，由于处理器的性能有限，终端通常被设计成只能被动地接收数据，而不能发送任何数据，也就无法形成信息的反馈，从而限制了远程控制技术的使用。 针对以上公用电话网络远程控制技术的不足，结合当前市场应用的需求以及嵌入式系统的迅速发展，在本论文中，构建了一个基于ARM处理器的公用电话网络远程控制终端，它采用ARM处理器和实时操作系统来构建系统平台，在其上进行应用程序的开发，方便了系统的维护和升级，同时也能更好地适应市场的需求。 本文的主要贡献如下：1.提出并实现了基于ARM的公用电话网络远程控制终端，成功地把实时操作系统μC/OS-Ⅱ移植到ARM处理器上，通过系统硬件平台和Bootloader软件的设计，构建了终端的实时系统平台。 2.远程控制终端依托于ARM处理器的优良性能，实现了DTMF信号的发送/接收以及V.22bis调制解调通讯协议标准，满足了远程控制终端之间具有大量数据通讯的场合，解决了低端处理器的数据通讯量小、无法构成信息反馈的弊端。 3.通过在远程控制终端中实现DES算法，对基于DTMF信号的重要数据如密码等进行加密，保证了在终端通讯中数据传输的安全性，从而保证了系统的安全。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1公用电话网络远程控制技术的概述

1.1.1公用电话网络远程控制技术简介

1.1.2公用电话网络远程控制技术现状

1.2嵌入式系统

1.2.1嵌入式系统的定义及构成要素

1.2.2嵌入式系统的发展

1.3嵌入式处理器

1.3.1 ARM

1.3.2 MIPS

1.3.3 PowerPC

1.3.4 x86

1.3.5 68K/ColdFire

1.4 ARM体系结构

1.4.1 ARM的发展历史

1.4.2 ARM的应用领域

1.4.3 ARM7系列的性能特点

1.5嵌入式操作系统

1.5.1 μC/OS-Ⅱ

1.5.2 VxWorks

1.5.3 QNX

1.5.4 pSOS

1.6论文研究内容与结构

1.6.1研究内容

1.6.2论文结构

第二章公用电话网络远程控制终端的设计原理

2.1系统结构

2.2 DTMF原理

2.2.1 DTMF信号

2.2.2 DTMF发送和接收原理

2.3 V.22bis调制解调器标准

2.3.1调制解调器原理

2.3.2 V.22bis建议

2.4本章小结

第三章嵌入式远程控制终端的系统平台构建

3.1硬件平台的设计

3.1.1 S3C44BOX简介

3.1.2外扩存储器设计

3.1.3远程控制通讯接口的设计

3.1.4硬件的抗干扰设计

3.2软件平台的构建

3.2.1实时操作系统μC/OS-Ⅱ简介

3.2.2 μC/OS-Ⅱ内核

3.2.3 μC/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植

3.3本章小结

第四章软件的设计

4.1 Bootloader的设计

4.1.1 Bootloader整体结构

4.1.2 S3C44BOX的Bootloader设计

4.2远程控制终端中加密算法的设计

4.2.1 DES算法的介绍和实现

4.2.2远程控制终端中加密策略的实现

4.3远程控制终端的工作流程

4.4本章小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2研究展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间完成的学术论文