基于ARM+μC/OS-Ⅱ的嵌入式系统设计及其在电子潮汐表中的应用
发布时间：2022-04-23 11:35
潮汐预报是人们认识和利用海洋中重要的一环，它无论在民用上还是军事上都有极其重要的作用。做好沿海潮汐的预报工作，具有很强的实用价值。ARM公司设计的RISC处理器内核ARM7TDMI耗电少，成本低，功能强大，已成为设计嵌入式系统时的首选RISC芯片之一。另一方面，受嵌入式系统软件实时性和多任务性的需求，使用嵌入式实时操作系统己是嵌入式系统发展的必然趋势。而嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ具有源代码开放，性能稳定，移植性好等优点，是目前分析和使用嵌入式实时操作系统的较好选择。在这种背景下，本文选择嵌入式系统作为研究方向，在该便携式平台上实现潮汐预报表的电子化。本文的主要内容有： （1）根据当前潮汐预报电子化的迫切需要，设计基于ARM微处理器的嵌入式系统硬件平台，并实现其外围设备的相关底层驱动程序的开发。 （2）在USB接口芯片PDIUSBD12的基础上，首先阐述USB底层固件程序的开发，并论述FAT16文件系统的原理、结构以及Nand flash盘的存储阵列结构，进而在Nand flash盘上实现FAT16文件系统的移植，最终实现使系统平台具有充当U盘的功能。 （3）详细...
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第1章 绪论
1.1 嵌入式系统简介
1.1.1 嵌入式系统的特点
1.1.2 嵌入式系统的应用领域
1.1.3 嵌入式系统的发展现状
1.2 嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统
1.2.1 嵌入式微处理器
1.2.2 嵌入式操作系统
1.3 课题研究的背景及意义
1.4 论文主要完成的工作
第2章 嵌入式系统硬件平台的实现
2.1 基于S3C44BOX硬件平台的体系结构
2.1.1 硬件总体设计
2.1.2 地址空间分配
2.1.3 地软件总体设计
2.2 存储器系统
2.2.1 flash模块
2.2.2 SDRAM模块
2.3 输入输出系统---触摸屏和LCD
2.3.1 触摸屏控制器工作原理
2.3.2 STN型彩色LCD模块介绍
2.3.3 S3C44BOX内部的LCD控制器
2.3.4 LCD控制器的操作和设置
2.3.5 触摸屏与LCD屏的校正
2.4 低功耗电源管理系统
2.4.1 电池管理
2.4.2 电压管理
2.4.3 负载管理
2.5 本章小结
第3章 嵌入式系统USB接口及文件系统的开发
3.1 USB构件底层软件开发
3.1.1 接口芯片的选择和介绍
3.1.2 USB通讯建立过程
3.1.3 USB接口硬件电路
3.1.4 基于PDIUSBD12的USB固件程序设计
3.1.5 固件中SETUP包的处理
3.2 FAT16文件系统
3.2.1 FAT文件系统结构
3.2.2 Nand Flash盘的FAT结构
3.2.3 Nand Flash的读写
3.3 USB和FAT16的调试过程及其注意点
3.4 本章小结
第4章 μC/OS-Ⅱ操作系统在ARM上的移植
4.1 μC/OS-Ⅱ的体系结构
4.2 μC/OS-Ⅱ在ARM7上的移植过程
4.2.1 ARM7中和移植有关的硬件结构简介
4.2.2 μC/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植
4.3 移植后的内核测试
4.4 本章小结
第5章 电子潮汐表的设计与实现
5.1 平衡潮理论和预报技术
5.1.1 潮汐要素
5.1.2 平衡潮理论及潮高公式
5.1.3 分潮的概念
5.1.4 主港潮汐调和预报的主函数
5.2 软件的总体结构
5.2.1 调和常数的存储调用
5.2.2 潮汐预报计算功能的设计
5.2.3 用户界面的设计
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]可编程电池管理芯片bq26500的原理及应用[J]. 周小杰. 国外电子元器件. 2005(06)
[2]智能化锂离子电池管理系统的设计与实现[J]. 林枫,王月忠. 微计算机信息. 2005(03)
[3]触摸屏的工作原理及典型应用[J]. 陈世利,孙墨杰,栗大超,靳世久. 单片机与嵌入式系统应用. 2002(02)
[4]嵌入式系统的现状及发展前景[J]. 马义德,刘映杰,张新国. 信息技术. 2001(12)
[5]渤黄东海潮波数值模拟[J]. 叶安乐,梅丽明. 海洋与湖沼. 1995(01)
[6]渤、黄、东海潮汐潮流的数值模拟[J]. 赵保仁,方国洪,曹德明. 海洋学报(中文版). 1994(05)
硕士论文
[1]大容量存储设备在嵌入式系统中的应用研究[D]. 罗悦怿.华东师范大学 2004
[2]适用于嵌入式GIS系统的NAND闪存日志文件系统NJFS设计[D]. 徐睿.浙江大学 2004
[3]单兵信息系统的硬件设计[D]. 徐太忠.中国人民解放军信息工程大学 2002
本文编号：3647096
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
第1章 绪论
1.1 嵌入式系统简介
1.1.1 嵌入式系统的特点
1.1.2 嵌入式系统的应用领域
1.1.3 嵌入式系统的发展现状
1.2 嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统
1.2.1 嵌入式微处理器
1.2.2 嵌入式操作系统
1.3 课题研究的背景及意义
1.4 论文主要完成的工作
第2章 嵌入式系统硬件平台的实现
2.1 基于S3C44BOX硬件平台的体系结构
2.1.1 硬件总体设计
2.1.2 地址空间分配
2.1.3 地软件总体设计
2.2 存储器系统
2.2.1 flash模块
2.2.2 SDRAM模块
2.3 输入输出系统---触摸屏和LCD
2.3.1 触摸屏控制器工作原理
2.3.2 STN型彩色LCD模块介绍
2.3.3 S3C44BOX内部的LCD控制器
2.3.4 LCD控制器的操作和设置
2.3.5 触摸屏与LCD屏的校正
2.4 低功耗电源管理系统
2.4.1 电池管理
2.4.2 电压管理
2.4.3 负载管理
2.5 本章小结
第3章 嵌入式系统USB接口及文件系统的开发
3.1 USB构件底层软件开发
3.1.1 接口芯片的选择和介绍
3.1.2 USB通讯建立过程
3.1.3 USB接口硬件电路
3.1.4 基于PDIUSBD12的USB固件程序设计
3.1.5 固件中SETUP包的处理
3.2 FAT16文件系统
3.2.1 FAT文件系统结构
3.2.2 Nand Flash盘的FAT结构
3.2.3 Nand Flash的读写
3.3 USB和FAT16的调试过程及其注意点
3.4 本章小结
第4章 μC/OS-Ⅱ操作系统在ARM上的移植
4.1 μC/OS-Ⅱ的体系结构
4.2 μC/OS-Ⅱ在ARM7上的移植过程
4.2.1 ARM7中和移植有关的硬件结构简介
4.2.2 μC/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植
4.3 移植后的内核测试
4.4 本章小结
第5章 电子潮汐表的设计与实现
5.1 平衡潮理论和预报技术
5.1.1 潮汐要素
5.1.2 平衡潮理论及潮高公式
5.1.3 分潮的概念
5.1.4 主港潮汐调和预报的主函数
5.2 软件的总体结构
5.2.1 调和常数的存储调用
5.2.2 潮汐预报计算功能的设计
5.2.3 用户界面的设计
5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]可编程电池管理芯片bq26500的原理及应用[J]. 周小杰. 国外电子元器件. 2005(06)
[2]智能化锂离子电池管理系统的设计与实现[J]. 林枫,王月忠. 微计算机信息. 2005(03)
[3]触摸屏的工作原理及典型应用[J]. 陈世利,孙墨杰,栗大超,靳世久. 单片机与嵌入式系统应用. 2002(02)
[4]嵌入式系统的现状及发展前景[J]. 马义德,刘映杰,张新国. 信息技术. 2001(12)
[5]渤黄东海潮波数值模拟[J]. 叶安乐,梅丽明. 海洋与湖沼. 1995(01)
[6]渤、黄、东海潮汐潮流的数值模拟[J]. 赵保仁,方国洪,曹德明. 海洋学报(中文版). 1994(05)
硕士论文
[1]大容量存储设备在嵌入式系统中的应用研究[D]. 罗悦怿.华东师范大学 2004
[2]适用于嵌入式GIS系统的NAND闪存日志文件系统NJFS设计[D]. 徐睿.浙江大学 2004
[3]单兵信息系统的硬件设计[D]. 徐太忠.中国人民解放军信息工程大学 2002
本文编号：3647096
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