北京工业大学硕士学位论文基于Cortex-M3内核的嵌入式网络终端的研究与设计姓名:秦璐璐申请学位级别:硕士专业:电路与系统指导教师:王铁流20090501基于Cortez-M3内核的嵌入式网络终端的研究与设计作者:秦璐璐学位授予单位:北京工业大学相似文献(10条)1.学位论文唐飞基于ARM9的嵌入式Linux网络终端开发和应用2007随着信息技术(IT)的飞速发展,特别是互联网(Internet)的迅速普及,现今的嵌入式设备发展趋势是实现多种功能的综合化和一体化,通过将多种功能有机整合在一个设备上从而实现更为强大的用途。人们对嵌入式系统的需求逐渐增多,要求也越来越高。因此基于网络应用的嵌入式终端的研究开发一直是行业内的一个热点。论文在原有的基于ARM9(S3C2410A)硬件平台和嵌入式Linux操作系统网络终端的基础上,成功地移植了Qt/Embedded图形用户接口(GUI),嵌入式网络浏览器Konqueror/Embedded,开发了基于Mifare非接触IC卡的网络访问中用户身份认证系统,为用户在网络访问中的身份鉴别提供了一种有安全、有效的解决方案。终端在应用中以嵌入式浏览器Konqueror/Embedded为中心,支持中文页面,支持jpeg,支持Javascript,支持触摸屏输入,支持用户身份登陆认证,具备了嵌入式网络终端的基本功能。论文详细地介绍基于ARM9和嵌入式Linux的开发环境的创建,Qt/Embedded图形用户接口(GuI)移植和构建,嵌入式浏览器的移植和汉化的详细步骤,介绍了以Mifare1S50型的TypeA类卡作为用户身份的载体的程序开发过程,以及整个软硬件集成的过程。论文以实际开发为基础,为嵌入式网络终端开发提供了一种较为完备的开发方案,有一定的实用价值和借鉴作用。2.学位论文秦勇基于GPRS的嵌入式实时网络终端2006本文主要研究了基于ARM9嵌入式系统和实时Linux内核的实时无线网络终端的实现原理和实现方法,以完成数据的采集与监控功能。该无线网络终端可利用GPRS网络进行数据实时采集与监控,可广泛应用于嵌入式数据通信、现场控制领域。在本文中将该嵌入式无线网络终端应用于配电网数字监控系统(SCADA)。该无线网络终端具有运算能力强、实时性强、体积小、可移动、网络功能方便、系统稳定、可移植性强、价格低廉、可二次开发等优点。由于嵌入式系统在应用中的专用性,使系统的实时性要求会与各种不同的应用目标具有紧密联系。因此,如何确定某个嵌入式系统是否具有满足设计要求的实时性技术特征,以及在不同的嵌入式应用系统设计中如何满足实时性要求,已经成为嵌入式系统应用开发的关键技术。本文研究的重点是嵌入式无线网络终端操作系统的实时性,具体通过对Linux内核进行可抢占式内核的改进,实时调度机制的改进,虚拟内存管理机制的剔除等改进策略来满足配电网数字监控系统对数据采集与监控的实时性要求。随着嵌入式系统的软硬件逐渐走向成熟与稳定,极大地丰富了嵌入式在无线网络领域的发展。无线互联如果离开Linux嵌入式平台,用户要么使用庞大的台式机实现互联功能,要么就得为一个嵌入式系统花费大量的时间和资金去开发或购买相应的网络和数据接口协议。因此,在现有的技术条件下,综合嵌入式Linux技术和GPRS网络来实现特定场合下的无线数据采集与监控,这是一个非常有前景的选择。3.期刊论文程璞.李奇.倪超.Cheng.Pu.Li.Qi.Ni.Chao基于嵌入式系统的家庭智能网络终端设计-微计算机信息2006,22(2)本文设计了一种基于嵌入式实时操作系统的家庭智能网络终端.并给出了系统模块设计,任务划分,任务调度的实现.论文内容已在实践中得到了应用并取得良好效果.4.学位论文侯曦嵌入式MPEG4视频网络终端的研究2006随着Internet的发展和后PC时代的到来,嵌入式系统成为当前IT产业的焦点之一,呈现了巨大的市场潜力。日益剧增的嵌入式产品开发在基于网络,视频编解码的基础上进行。如何选择合理的软硬件平台,并在其之上进行一款多应用综合的嵌入式系统的开发是本论文研究和解决的重要课题。本文介绍的内容以嵌入式系统为核心的MPEG4的网络视频终端,它是嵌入式技术在视频网络领域的一个应用。这个网络视频终端为多种网络视频应用提供MPEG4视频压缩数据,以及网络传输功能。是视频监控等相关系统的前端子系统。该系统以三星公司面向中低端成本应用,包含高效的ARM7TDMI处理器核的S3C44B0X作为嵌入式处理器,结合周边硬件电路构成了嵌入式硬件核心,在此基础上通过扩展的视频采集核MPEG4硬件编码芯片等视频处理外围电路,构成了一个性能优良,成本低廉的MPEG4视频终端服务器。为了更能发挥嵌入式系统资源,以及为扩展改系统的软件功能提供前提,我们移植了针对没有MMU处理器的嵌入式操作系统uClinux,并改写了uClinux的驱动程序以及上层网络服务器程序,实现了视频数据的采集和传输。本文的内容安排具体是这样的。首先向读者介绍了嵌入式系统的基本概念,以及网络视频嵌入式产品的技术和现状。更进一步的,为了更好的理解本系统的设计思路,我们向大家介绍了视频的基础知识,以及数字视频的压缩原理。之后继续介绍了我们设计的网络视频终端的硬件结构和设计过程。在介绍完硬件结构之后,我们把重点放在软件设计上,在这章我们不仅介绍一般的嵌入式软件构架,还重点介绍了作为现代嵌入式系统的特点之一——嵌入式操作系统的作用和特色,最后在实践的基础上阐述了作者开发的基于uClinux上的视频采集压缩卡的硬件驱动程序。在整个论文结束之前,我们最后总结了全文,并给出了对于此次课题研发的成果和展望。归纳总之,本文的主要工作如下:1.嵌入式系统与嵌入式视频终端应用的基本概念和发展历程的介绍。2.本系统硬件开发过程,和设计原理的介绍以及实现。3.模拟视频以及数字视频压缩处理的介绍。4.对于嵌入式软件架构,操作系统的详细介绍。嵌入式驱动开发介绍以及实现。5.学位论文罗清林嵌入式网络终端及OPC技术实现研究2007随着计算机通讯技术的发展,以太网的作用越来越重要,并且呈加速发展的趋势,很多用微控制器控制的嵌入式系统也越来越多地应用于工业控制系统.而传统的工控系统将一个系统划分为各个子系统,虽然降低了系统的复杂程度,改善了系统性能,但是由于系统各个计算机的通信协议没有形成统一的标准,为了使客户访问的标准化,使用户完全从低层的开发中脱离出来,建立一套在硬件供应商和软件开发商之间相互遵循的规则势在必行.OPC技术规范是OPC基金会制定的一种新的工业控制标准,它提供统一的数据访问软硬件接口,使得用户不再为不同的硬件而重复开发软件,大大提高了开发效率,避免了大量人力和物力资源的浪费.系统采用了微控制器+网络芯片模式,选用16位MSP430单片机为主控制器,CS8900A为网络芯片.根据本系统的实际需要以及协议可以裁剪等特点,对TCP/IP协议栈进行了适当简化和实现.TCP/IP协议的网络层实现的是UDP协议,保证了数据传输的实时性.应用层实现的是Modbus协议,适用于工业控制领域.另外,在上位机开发了OPC服务器,用来接收单片机发送上来的数据,并与OPC客户端进行通讯,用于对作为服务器的嵌入式网络终端的查询.6.期刊论文程璞.李奇.倪超.ChengPu.LiQi.NiChao基于嵌入式系统的家庭智能网络终端设计-微型电脑应用2005,21(10)本文设计了一种基于嵌入式实时操作系统的家庭智能网络终端.并给出了系统模块设计,任务划分,任务调度的实现.论文内容已在实践中得到了应用并取得良好效果.7.学位论文刘广东AdHoc与蜂窝集成网络终端关键技术的研究2005随着各种通信网络的发展,网络融合技术一直是业界研究的热点问题。尤其在无线通信领域,将逐渐成熟的AdHoc网络与传统的蜂窝网络结合起来,互相取长补短,已成为改善网络性能,节约网络资源的有效方法。 论文首先概述了AdHoc网络的各协议层,重点给出了蜂窝网络和AdHoc网络融合的两种常见技术,讨论了网络融合后的基本工作原理。论文对嵌入式系统的发展作了概述,并详细介绍本课题使用的HHARM2410开发平台的硬件配置、软件烧写以及应用程序开发流程。 此外,在详细介绍本系统使用的PCMCIA接口控制芯片——PD6710的基础上,论文重点给出了S3C2410处理器与PD6710接口、PD6710与PCMCIA插槽接口以及其他一些外围电路的硬件设计,此后给出了具体硬件电路设计与调试中遇到的问题以及解决办法。 论文接着给出了系统的软件部分,包括相关驱动移植等内容,为了验证无线网卡是否正常工作,论文最后给出了通过无线接口进行数据传输的视频监控程序及演试结果。8.学位论文黄河安全结构网络终端硬件结构的设计和实现2009针对网络终端信息安全问题,为了提高嵌入式计算机系统整体的安全性,863课题“安全结构智能网络终端技术”提出并研制完成了一种具有自主知识产权的面向嵌入式应用的新型计算机体系结构sCPU-dBUS。该体系结构用本地总线和网络总线两条总线取代了传统计算机体系结构中原有的一条总线。安全网络终端(SANC)作为基于SoC技术的嵌入式系统研制完成。为了提高嵌入式系统开发速度,课题提出并构建了嵌入式系统层次模型,根据嵌入式系统功能间的相互关系,将嵌入式系统划分为物理层、硬件抽象层、核心层、系统服务层以及应用层5个抽象层次,并建立了一套层次封装规范和操作接口规范。本文设计和实现了安全结构网络终端的硬件系统。主要工作为基于嵌入式系统层次模型,完成了网络终端物理层和硬件抽象层的设计和实现。根据课题要求,完成了硬件系统的总体设计,确定了各部分的结构。在此基础上,采用SOPC技术,在AlteraFPGA上设计和构建了具有单CPU双总线体系结构的网络终端SOPC系统,给出了各外设控制器在SOPC系统中的具体实现,设计了各外设控制器的驱动程序。最后给出了网络终端的主板设计,完成了主板电路图设计,布局布线、制板、焊接和调试工作,开发了网络终端样机。9.期刊论文王铁流.秦璐璐.李宗方.高嵩基于STM32嵌入式系统的智能控制网络终端设计-电子元器件应用2009,11(6)介绍了基于STM32嵌入式系统的智能网络控制终端的设计方法.给出了其系统结构及STM32F103与W5100的连接电路,同时描述了W5100的驱动程序设计.该方案可使微控制器系统在没有操作系统的支持下实现单芯片与Intemet的连接,从而为今后嵌入式网络控制的后继开发提供嵌入式平台.10.学位论文梁夷基于NiosⅡ的WBT的设计与实现2005网络不断在人们的活动中延伸,是人们互相联系的纽带,是及时获得信息的途径,也是提高工作效率的手段,网络终端则是实现网络功能的最重要的工具。随着信息技术,网络技术,嵌入式技术的高速发展,具有专用功能、稳定可靠、小体积硬件集成设计、维护使用简单的网络计算机终端,在信息化、办公自动化的进程中,逐渐在某些领域代替了个人计算机的角色。其中,Windows终端(Windows-BasedTerminal,WBT)以其友好的用户界面,广泛的应用支持成为了网络计算机终端的佼佼者,越来越多的受到人们的重视。本文“基于NiosⅡ的WBT的设计与实现”主要包括以下几个方面的内容:1.详细介绍了网络计算机架构和网络计算机终端的发展。在系统总体拥有成本(TotalCostofOwnership,TCO)的基础上,通过对比各种网络计算机终端的应用,总结出Windows终端在基于Windows网络中的强大优势,提出了使用新的NiosⅡ嵌入式软核处理器,实现Windows终端的方案。2.详细介绍了NiosⅡ嵌入式软核处理器,介绍了NiosⅡ区别于硬核处理器的可定制、可配置的特点。在系统灵活性和总体拥有成本的基础上,得出了采用可编程片上系统的方法,用NiosⅡ处理器实现Windows终端的优势。3.针对Windows终端的功能,提出了基于NiosⅡ的Windows终端的设计方案,并根据NiosⅡ处理器的特点,给出了W