嵌入式千兆网的设计与实现

发布时间：2021-11-13 15:29

　　随着嵌入式系统的应用,使底层设备与网络连接成为必要的趋势,而传统的RS-485、RS-232、CAN-BUS、PCI等通信接口,无法直接同以太网连接,因此利用嵌入式技术设计性价比高的以太网实现网络互连,实现真正的远程监控就显得很有意义。同时随着千兆网络的逐步普及,基于大容量、高速数据传输系统的研究成为当今讨论的热门话题,也是今后工程控制领域发展的一种趋势。在本文中,将千兆以太网的设计与实现分为硬件设计和软件设计两部分。硬件系统的核心选择了Samsung公司的ARM9系列处理器S3C2410,本文围绕着处理器与以太网络控制器、USB接口、SDRAM、Flash、外接存储器等重要器件的接口设计问题进行了分析和讨论。软件设计方面重点讨论了Linux操作系统的移植,包括交叉编译环境的建立、引导程序的建立、内核的移植、网络设备的驱动移植、根文件系统的建立；最后设计完成了服务器和客户端千兆网络通信程序,并且给出了测试结果。实验结果表明,该设计达到了高速数据传输的基本要求,取得了良好的传输效果。 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题的提出和意义
    1.2 课题主要研究的内容
    1.3 论文内容的安排
第二章 嵌入式网络通信基础
    2.1 网络基础知识
        2.1.1 计算机网络概述
        2.1.2 以太网技术概述
    2.2 嵌入式系统基础知识
        2.2.1 嵌入式系统技术的发展、特点及发展趋势
        2.2.2 ARM处理器概述
    2.3 小结
第三章 千兆网硬件平台的设计
    3.1 千兆网连接方式的分类
    3.2 基于USB2.0的千兆以太网接口设计
        3.2.1 USB2.0芯片概述
        3.2.2 处理器USB2.0接口设计
        3.2.3 USB芯片外围电路设计
        3.2.4 USB2.0芯片驱动
        3.2.5 MAC层芯片概述
        3.2.6 MAC层芯片的复位、启动与数据收发
    3.3 S3C2410微处理器概述
    3.4 闪速存储器接口设计
    3.5 SDRAM接口电路设计
    3.6 系统外围电路设计
        3.6.1 电源电路
        3.6.2 系统晶振和复位电路
        3.6.3 S3C2410的晶振电路
        3.6.4 S3C2410的JTAG接口电路
    3.7 外接存储器的设计
        3.7.1 S3C2410与外接存储器接口设计
        3.7.2 驱动编程实现
    3.8 小结
第四章 嵌入式LINUX系统的构造
    4.1 LINUX操作系统概述
    4.2 嵌入式系统的移植
        4.2.1 交叉编译环境的建立
        4.2.2 引导程序
        4.2.3 内核的移植
        4.2.4 网络设备的驱动移植
        4.2.5 根文件系统的建立
    4.3 嵌入式千兆网系统的验证
        4.3.1 嵌入式系统的验证
        4.3.2 硬件系统的验证
    4.4 小结
第五章 嵌入式千兆网络通信程序设计
    5.1 网络传输的实现原理
        5.1.1 服务器端程序设计
        5.1.2 客户端程序设计
    5.2 网络传输测试
    5.3 小结
结束语
致谢
参考文献
在读期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ARM9和Linux的FPGA驱动设计[J]. 周文杰,赵婧,赵力.  电子元器件应用. 2010(03)
[2]基于ARM920T的嵌入式Linux系统开发[J]. 张静,叶梧,冯穗力.  现代电子技术. 2005(04)
[3]嵌入式Internet体系结构研究[J]. 阙建荣.  微型机与应用. 2004(03)
[4]面向二十一世纪的嵌入式系统及发展方向[J]. 冯继超.  工业控制计算机. 2001(05)
[5]互连网技术在嵌入式系统中的实现[J]. 吴晓蓉,汪栎,涂时亮.  计算机工程. 2001(04)

硕士论文
[1]基于嵌入式的工业以太网网关设计[D]. 徐联贵.新疆大学 2007
[2]工业级嵌入式以太网络接口的实现[D]. 黄国刚.西北工业大学 2005
[3]基于以太网的控制接口技术研究[D]. 陈平.东南大学 2005



本文编号：3493263