臂式可穿戴计算机底层软件系统的设计
发布时间：2022-02-08 23:44
在现代信息化的物流仓储作业现场,工作人员一般使用手持数据终端完成货物信息的采集、处理、传输等操作。为了增强一般数据终端的性能,提高作业效率,本课题设计了一套臂式可穿戴计算机（以下简称臂式机）系统。它采用了PXA270处理器,基于嵌入式Linux架构设计,具有功耗低、体积小、操作方便的优点,并集成了条码扫描、RFID电子标签识别等多种数据采集方式及WiFi、蓝牙等多种数据通信方式。底层软件系统是臂式机中介于下层硬件电路和上层应用程序（如图形用户界面）之间的软件层,它包括引导加载程序Bootloader、Linux操作系统和根文件系统。底层软件系统的方案选择关系到硬件的设计方法,其性能的优劣,又关系到上层应用程序的稳定性和执行效率,在系统设计中具有十分重要的地位。本文从以下五个方面阐述了臂式机底层软件系统的设计:（1）讨论了臂式机的ARM+Linux嵌入式系统架构,分析了以PXA270处理器为核心构建的硬件平台结构,提出了软件系统的分层设计方案。（2）阐述了引导加载程序Bootloader的一般设计方法,实现了U-Boot基于本系统的移植,分析了Bootloader设计中遇到的关键技术。（...
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球市场的主要的三款臂式穿戴计算机
PXA270 处理器的 Linux 内核的移植和臂式机平台特有的设备驱动程序的本章将详细讨论它们的设计方法。 Linux 内核功能介绍Linux 系统支持多个进程的并发运行，每个进程都请求系统资源，比如运算、网络连接等。内核负责处理所有这些请求，根据内核完成任务的不同，-1 所示，可将内核功能划分成如下几部分[20]： 进程管理：负责进程创建、销毁，进程间同步、通信和进程调度； 内存管理：负责系统内存的分配、回收、垃圾收集等任务； 文件系统：负责文件、数据的存储策略与组织方法，Linux 中的每个对几乎都可以当作文件来看待； 设备驱动：内核要为系统中的每件外设嵌入相应的驱动程序以控制设备 网络功能：负责在应用程序和网络接口之间传递数据包，并根据网络活控制程序的执行；
(b)图 4-7 SPI 总线理论与实际上的时序图其中（a）：LTV350QV-F0E 的 SPI 单次数据传输理论时序图；（b）：臂式机 GPIO 软件模拟方式实际送出的 SPI 时序图；Intel PXA270 提供了简易灵活的软件配置方式来设置其 119 个 GPIO 口功能。我们通过端口配置寄存器设置 GPIO118、GPIO119 为通用输出端口，以高低电平输出变化来模拟 PXA270 CPU 的 SPI 通信。由逻辑分析仪捕获到的实际模拟输出的时序图如图 4-7（b）所示。通过与图（a）对比发现，我们的模拟 SPI 时序完全满足其规范要求。LTV350QV-F0E 显示屏的软件初始化流程如图 4-8 所示。(3) LCD 控制器和帧缓冲区的初始化Linux 驱动对 LCD 控制器的初始化主要是根据 LTV350QV-F0E 的输入信号规范、对四个控制寄存器 LCCR0、LCCR1、LCCR2、LCCR3 进行合理的设置，以使得 LCD 控制器的输出信号能正确驱动该 LCD 屏。结合以上各节对四个控制寄存器的功能分析和 LTV350QV-F0E 的时序要求，我们设置的主要参数如表 4-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于内核启动优化的嵌入式Linux快速启动方案[J]. 段红祥,孙棣华,刘卫宁,宋伟,廖孝勇. 计算机工程与设计. 2009(01)
[2]基于Intel PXA27X处理器的Bootloader设计[J]. 陈朝阳,黄志奇,刘长伟. 计算机工程与设计. 2008(13)
[3]嵌入式Flash文件系统的研究[J]. 邓芬. 科技信息(科学教研). 2008(01)
[4]基于PXA270的LCD显示系统的设计与实现[J]. 徐少峰. 微计算机信息. 2007(08)
[5]嵌入式Linux快速启动与XIP应用[J]. 左大全,吴刚. 计算机工程与科学. 2006(12)
[6]数据采集器在物流供应链管理中的应用[J]. 张革军. 物流技术与应用. 2002(04)
[7]可穿戴式计算机的发展与趋势（Ⅱ）[J]. 陈东义. 重庆大学学报(自然科学版). 2000(04)
[8]可穿戴式计算机的发展与趋势（Ⅰ）[J]. 陈东义. 重庆大学学报(自然科学版). 2000(03)
本文编号：3615976
【文章来源】：电子科技大学四川省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
全球市场的主要的三款臂式穿戴计算机
PXA270 处理器的 Linux 内核的移植和臂式机平台特有的设备驱动程序的本章将详细讨论它们的设计方法。 Linux 内核功能介绍Linux 系统支持多个进程的并发运行，每个进程都请求系统资源，比如运算、网络连接等。内核负责处理所有这些请求，根据内核完成任务的不同，-1 所示，可将内核功能划分成如下几部分[20]： 进程管理：负责进程创建、销毁，进程间同步、通信和进程调度； 内存管理：负责系统内存的分配、回收、垃圾收集等任务； 文件系统：负责文件、数据的存储策略与组织方法，Linux 中的每个对几乎都可以当作文件来看待； 设备驱动：内核要为系统中的每件外设嵌入相应的驱动程序以控制设备 网络功能：负责在应用程序和网络接口之间传递数据包，并根据网络活控制程序的执行；
(b)图 4-7 SPI 总线理论与实际上的时序图其中（a）：LTV350QV-F0E 的 SPI 单次数据传输理论时序图；（b）：臂式机 GPIO 软件模拟方式实际送出的 SPI 时序图；Intel PXA270 提供了简易灵活的软件配置方式来设置其 119 个 GPIO 口功能。我们通过端口配置寄存器设置 GPIO118、GPIO119 为通用输出端口，以高低电平输出变化来模拟 PXA270 CPU 的 SPI 通信。由逻辑分析仪捕获到的实际模拟输出的时序图如图 4-7（b）所示。通过与图（a）对比发现，我们的模拟 SPI 时序完全满足其规范要求。LTV350QV-F0E 显示屏的软件初始化流程如图 4-8 所示。(3) LCD 控制器和帧缓冲区的初始化Linux 驱动对 LCD 控制器的初始化主要是根据 LTV350QV-F0E 的输入信号规范、对四个控制寄存器 LCCR0、LCCR1、LCCR2、LCCR3 进行合理的设置，以使得 LCD 控制器的输出信号能正确驱动该 LCD 屏。结合以上各节对四个控制寄存器的功能分析和 LTV350QV-F0E 的时序要求，我们设置的主要参数如表 4-3所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于内核启动优化的嵌入式Linux快速启动方案[J]. 段红祥,孙棣华,刘卫宁,宋伟,廖孝勇. 计算机工程与设计. 2009(01)
[2]基于Intel PXA27X处理器的Bootloader设计[J]. 陈朝阳,黄志奇,刘长伟. 计算机工程与设计. 2008(13)
[3]嵌入式Flash文件系统的研究[J]. 邓芬. 科技信息(科学教研). 2008(01)
[4]基于PXA270的LCD显示系统的设计与实现[J]. 徐少峰. 微计算机信息. 2007(08)
[5]嵌入式Linux快速启动与XIP应用[J]. 左大全,吴刚. 计算机工程与科学. 2006(12)
[6]数据采集器在物流供应链管理中的应用[J]. 张革军. 物流技术与应用. 2002(04)
[7]可穿戴式计算机的发展与趋势（Ⅱ）[J]. 陈东义. 重庆大学学报(自然科学版). 2000(04)
[8]可穿戴式计算机的发展与趋势（Ⅰ）[J]. 陈东义. 重庆大学学报(自然科学版). 2000(03)
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