宽带通信控制器驱动软件及测试平台的研究和设计

发布时间：2017-04-24 22:10

  本文关键词：宽带通信控制器驱动软件及测试平台的研究和设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：论文课题源自于中科院物联网中心合作的无线宽带监控及信息传输项目,结合边疆特点,实现链状无线宽带传输设备研制和监测信息传输。本文研究了无线宽带传输设备中的核心模块——通信控制器(CCU)的需求和架构,重点完成CCU上CPLD (Complex Programmable Logic Device)的系统配置、U-Boot移植、Linux系统移植、简化以及用于批量生产时的自动化软硬件测试方案的设计。 鉴于PowerPC (Performance Optimized With Enhanced RISC)系列处理器的启动流程比较复杂,因此需要对CCU的上电时序和系统配置方案进行周密的设计。本文深入研究了CCU的启动流程,分析CPLD在流程各阶段中所发挥的具体作用,进而确定了CPLD固件所要实现的两个核心功能,即实现CCU各模块正确的上电顺序和系统基本工作模式的初始化配置。继而设计了两大功能模块的实现方案,并阐述了具体实现方法。 本文研究了基于PowerPC嵌入式系统的U-Boot (Universal Boot Loader)启动流程,提出了具体的U-Boot移植方案,包括设计移植代码框架和正确的地址映射表,完成了U-Boot对CCU上的大容量DDR (Double Data Rate)和FLASH的支持,添加了对VSC7385网口驱动的支持。 本文深入分析了CCU的功能结构,研究了Linux内核源码架构,继而针对CCU的特点设计出Linux移植实现方案,完成了与P2020E处理器相匹配的系统内核的移植,以及Ramdisk文件系统的开发。 为保证CCU批量生产后实现自动化测试,本文设计了针对CCU核心模块下的多种子模块的软硬件测试方案,其中所涵盖的核心模块的测试包括板上基本模块测试、网络模块测试和存储模块测试。最终验证了CCU在边疆信息传输网络应用中的可用性和可靠性。
【关键词】：PowerPC CPLD U-Boot Linux移植 硬件测试
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP332.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1. 选题背景9-10
• 1.2. PowerPC处理器10-12
• 1.2.1. PowerPC概要10-11
• 1.2.2. PowerPC应用11-12
• 1.3. 嵌入式通信系统12-13
• 1.3.1. 嵌入式系统的定义12
• 1.3.2. 嵌入式系统的特点12-13
• 1.4. 通信控制器13-15
• 1.5. 论文主要研究内容15-16
• 1.6. 论文章节安排16-17
• 第二章 启动流程及系统配置的CPLD固件设计17-33
• 2.1. CPLD概要17-19
• 2.1.1. 概念定义17
• 2.1.2. 基本开发流程17
• 2.1.3. 采用CPLD的依据17-19
• 2.2. CPLD设计实现19-31
• 2.2.1. P2020E处理器的上电复位流程的研究19-20
• 2.2.2. CPLD功能模块的设计20-22
• 2.2.3. CPLD功能模块的实现方案22-31
• 2.3. 本章小结31-33
• 第三章 U-Boot移植33-51
• 3.1. 引导加载程序33-40
• 3.1.1. 启动程序33-35
• 3.1.2. U-Boot35-40
• 3.2. U-Boot移植设计40-50
• 3.2.1. 搭建交叉编译环境40-42
• 3.2.2. 建立移植代码框架42-46
• 3.2.3. 设计目标板系统的地址映射46
• 3.2.4. 修改相关配置文件46-49
• 3.2.5. 生成二进制文件49-50
• 3.3. 本章小结50-51
• 第四章 Linux移植51-59
• 4.1. Linux操作系统51-53
• 4.1.1. Linux源码的获取51-52
• 4.1.2. Linux源码组织结构分析52-53
• 4.2. 内核移植53-57
• 4.2.1. 平台相关代码53-55
• 4.2.2. 修改编译配置55
• 4.2.3. 配置编译55-56
• 4.2.4. 驱动编写56-57
• 4.3. 文件系统制作57-58
• 4.3.1. 使用LTIB构建57-58
• 4.3.2. 使用BusyBox构建58
• 4.4. 本章小结58-59
• 第五章 硬件测试59-73
• 5.1. 板上基本模块的测试59-60
• 5.1.1. 上电测试59-60
• 5.1.2. POR CONFIGURATION测试60
• 5.2. 网络模块的测试60-64
• 5.2.1. 网络模块正常接收和发送数据包的测试61-62
• 5.2.2. CPU和网络模块有效响应的测试62-64
• 5.3. 存储模块的测试64-71
• 5.3.1. L2SRAM子模块的测试64-65
• 5.3.2. DDR子模块的测试65-66
• 5.3.3. NOR FLASH、NAND FLASH子模块的测试66-69
• 5.3.4. I2C子模块的测试69-71
• 5.4. 本章小结71-73
• 第六章 结果与展望73-75
• 6.1. 全文总结73-74
• 6.2. 未来展望74-75
• 参考文献75-77
• 附录 缩略语77-78
• 致谢78-79
• 攻读学位期间发表的学术论文目录79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张进,姜威;u-boot的启动流程分析及移植步骤[J];电力自动化设备;2005年07期

2 白潇;徐智勇;张耀;;基于PowerPC架构的嵌入式Linux系统开发和RAID技术[J];仪器仪表用户;2012年02期

3 任华锋;高传发;孙振华;;基于嵌入式系统继保装置CPU硬件测试的设计实现[J];电气技术;2012年09期

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7 韩怀宇;张建军;袁凤;;基于FPGA状态机和片上总线的CompactPCI异步串口板设计方案[J];电子产品世界;2014年07期

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  本文关键词：宽带通信控制器驱动软件及测试平台的研究和设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：325059