基于32位微处理器的汽车信息娱乐系统的研究

摘要

汽车信息娱乐系统(以下称汽车Infotainment系统)以及相关的汽车多媒体技术是近年来汽车电子领域的一个热点，它集成了音频、视频、通信、游戏、导航上网和办公于一体，同时对电子电路、通信编码、差错控制等在恶劣的汽车环境下(电磁兼容高低温振动等)方面的研究也提出更大的挑战，如何将现有的各模块集成化简单化，成为各大汽车公司及其供应商的研究重点。根据汽车Infotainment系统的特点和功能，需要设计一种体积小、功耗低和功能强大的嵌入式系统。其中底层的软硬件平台是整个系统的基础和瓶颈，因此对底层软硬件平台的研究是本文论述的重点。 本文首先介绍了汽车Infotainment系统的基本概念、特点及其基本构成，然后从嵌入式平台的特点和汽车Infotainment系统的功能出发，提出了汽车Infotainment系统的整体方案。主要内容为在S3C2410平台上进行硬件的开发和对2.6内核Linux系统的进行移植和改进研究。主要包含的工作有硬件平台的搭建、bootloader的移植、内核的移植、Linux根文件系统的优化和Linux设备驱动程序的编写和移植工作。 其中，在硬件平台的搭建工作上从电磁兼容的理论方法上给出了设计高频电路的基本原则；在Linux系统移植工作中详细叙述了构造嵌入式Linux所用到的各项关键技术，为了解决对嵌入式Linux启动时间影响较大的根文件系统挂载延时，提出并设计了混合型文件系统以有效提高启动的速率；在设备驱动程序的编写和移植工作中介绍了设备驱动的设备驱动的作用和CAN总线驱动的编写。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1汽车电子的现状与发展

1.1.1汽车电子涵盖的内容

1.1.2汽车电子产品的特点

1.1.3国内汽车电子的研究和应用情况

1.2汽车Infotainment系统的介绍

1.3论文的主要工作及结构安排

第2章汽车Infotainment系统设计方案

2.1系统设计原则和功能需求

2.1.1系统设计原则

2.1.2系统功能需求

2.2系统整体结构模型

第3章汽车Infotainment系统的硬件设计

3.1嵌入式微处理器的选型及其基本工作电路

3.1.1嵌入式微处理器的选型

3.1.2　S3C2410的基本工作电路设计

3.1.3汽车Infotainmet系统的电源电路设计

3.2汽车Infotainment系统的存储系统硬件设计

3.2.1汽车Infotainment系统的SDRAM电路设计

3.2.2汽车Infotainment系统的Flash电路设计

3.2.3汽车Infotainment系统的IDE电路设计

3.2.4汽车Infotainment系统的SD电路设计

3.2.5汽车Infotainment系统的存储空间分配

3.3汽车Infotainment系统的缓冲电路硬件设计

3.4汽车Infotainment系统的显示系统(LCD)硬件设计

3.5汽车Infotainment系统的人机交互系统硬件设计

3.5.1汽车Infotainment系统的触摸屏电路设计

3.5.2汽车Infotainment系统的键盘电路设计

3.6汽车Infotainment系统的音频系统硬件设计

3.7汽车Infotainment系统的外围接口电路硬件设计

3.7.1汽车Infotainment系统的串口、红外接口电路设计

3.7.2汽车Infotainment系统的USB接口电路设计

3.7.3汽车Infotainment系统的CAN总线接口电路设计

3.8汽车Infotainment系统的JTAG调试电路硬件设计

3.9汽车Infotainment系统的GPS系统硬件设计

3.10汽车Infotainment系统的GPRS电路硬件设计

3.11汽车Infotainment系统的硬件抗干扰措施

3.11.1电源抗干扰措施

3.11.2布线技术

3.11.3地线技术

第4章Bootloader的移植

4.1 Bootloader开发工具ADS1.2的介绍

4.2 Bootloader的简介

4.2.1 Bootloader的简介

4.2.2Arm处理器的Bootloader的共性

4.3 Bootloader移植的实现

4.3.1修改YLE2410_BIOS的版权和LOGO信息

4.3.2修改YLE2410_BIOS的Flash分区信息

4.3.3修改Linux启动信息

4.3.4 YLE2410_BIOS的编译和烧写

第5章嵌入式Linux系统的移植

5.1嵌入式Linux系统简介

5.1.1嵌入式Linux系统简介

5.1.2 Linux2.6内核针对嵌入式系统的改进

5.1.3 Linux内核要点

5.1.4 Linux内核移植的难点

5.1.5嵌入式IAnux系统的组成及移植步骤

5.2交叉编泽环境的构建

5.3嵌入式Linux内核移植的实现

5.3.1修改Makefile

5.3.2修改Nand Flash分区信息

5.3.3内核的配置

5.4创建根文件系统

5.4.1嵌入式Linux文件系统简介

5.4.2各文件系统的特点

5.4.3创建混合型文件系统

第6章嵌入式Linux设备驱动程序的编写和移植

6.1 Linux设备驱动程序的简介

6.2 SPI总线、CAN总线和MCP2510简介

6.2.1 SPI总线介绍

6.2.2 CAN总线介绍

6.2.3 CAN总线接口芯片MCP2510介绍

6.3 MCP2510驱动程序开发

6.3.1初始化模块的编写

6.3.2驱动程序主要的数据结构

6.3.3驱动程序的中断处理程序的设计

6.3.4驱动程序的文件接口函数的设计

6.3.5 Kconfig文件的配置和Makeflie文件的编写

第7章总结与展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文与取得的研究成果