基于龙芯3A处理器的嵌入式系统的设计与实现

发布时间：2017-05-23 15:19

  本文关键词：基于龙芯3A处理器的嵌入式系统的设计与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在航空控制和制造等特殊领域使用国外生产的CPU，会给航空嵌入式专用计算机的应用带来许多限制和安全隐患。为解决这一问题，本文以中科院计算所研制的龙芯3A处理器为核心，利用嵌入式系统开发与应用技术，提出了可控性强、可靠性高的嵌入式计算机系统的设计方案。 本文对龙芯3A处理器、嵌入式系统组成与开发、虚拟计算机技术、嵌入式Linux操作系统做了简要介绍，实现了基于龙芯3A处理器的嵌入式系统，着重论述了系统硬件模块及软件子系统的实现过程。首先，本文依据需求分析设计了系统框架，实现了系统硬件平台。其次，本文详细描述了软件子系统各个部分的设计过程。在软件平台的选择上，采用Linux操作系统，，并在此平台上完成了基于PROM监视器(Programmable Read-Only Memory Monitor, PMON)的启动程序的设计；从软件角度完成了操作系统内核的编译、配置和剪裁过程；完成了PCI设备驱动程序的开发；针对硬件子系统设计了硬件模块测试软件。 设计结束后进行了系统测试，结果表明所设计的软硬件结合的嵌入式系统工作正常，性能稳定，达到了预期要求。
【关键词】：嵌入式系统 设备驱动 PMON 龙芯3A Linux
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP332;TP311.52
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 选题背景及意义7
• 1.2 国内外现状分析7-10
• 1.2.1 国外现状分析7-9
• 1.2.2 国内现状分析9-10
• 1.3 课题来源及主要工作10
• 1.4 论文组织结构10-13
• 第二章 相关技术概述13-25
• 2.1 龙芯 3A 处理器13-16
• 2.2 嵌入式系统概述16-19
• 2.2.1 嵌入式系统组成结构16-17
• 2.2.2 嵌入式系统开发流程17-19
• 2.2.3 嵌入式系统应用推广19
• 2.3 虚拟计算机技术19-21
• 2.4 嵌入式 Linux 操作系统21-23
• 2.5 本章小结23-25
• 第三章 系统需求分析与总体设计25-43
• 3.1 基于龙芯 3A 处理器的嵌入式系统需求分析25-27
• 3.1.1 功能需求分析25-27
• 3.1.2 性能需求分析27
• 3.2 嵌入式硬件子系统27-36
• 3.2.1 嵌入式硬件子系统总体方案设计28-29
• 3.2.2 嵌入式硬件子系统模块设计29-36
• 3.3 嵌入式软件子系统36-41
• 3.3.1 系统软件总体方案设计36-39
• 3.3.2 硬件模块测试软件总体方案设计39-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第四章 嵌入式软件子系统详细设计与实现43-63
• 4.1 PMON 启动程序详细设计与实现43-49
• 4.1.1 PMON 程序结构及主要命令43-45
• 4.1.2 PMON 启动程序代码开发45-47
• 4.1.3 PMON 启动设置与编译47-49
• 4.2 嵌入式 Linux 操作系统的构建49-54
• 4.2.1 Linux 内核源码的获取和处理49
• 4.2.2 Linux 内核的配置与编译49-51
• 4.2.3 Linux 文件系统的移植51-52
• 4.2.4 Linux 系统启动管理器52-54
• 4.3 设备驱动程序设计与开发54-59
• 4.3.1 Linux 平台下设备驱动开发54-55
• 4.3.2 PCI 驱动程序数据结构实现55-57
• 4.3.3 PCI 驱动程序模块开发57-59
• 4.3.4 PCI 设备驱动程序的加载59
• 4.4 硬件模块测试软件实现59-61
• 4.4.1 存储器模块功能测试例程59-61
• 4.4.2 串口模块测试例程61
• 4.5 本章小结61-63
• 第五章 系统测试与分析63-75
• 5.1 系统测试环境及测试需求63-65
• 5.2 功能测试65-71
• 5.2.1 基本功能测试65-67
• 5.2.2 数据控制功能测试67-71
• 5.2.3 扩展功能测试71
• 5.3 性能测试71-73
• 5.4 本章小结73-75
• 第六章 结束语75-77
• 6.1 论文工作总结75
• 6.2 后续工作展望75-77
• 致谢77-79
• 参考文献79-81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 谢勇,李峥,窦衡;Linux下PCI设备驱动程序的实现[J];电子对抗技术;2005年03期

2 宋延昭;嵌入式操作系统介绍及选型原则[J];工业控制计算机;2005年07期

3 霍曼,邓中卫;国外军用飞机航空电子系统发展趋势[J];航空电子技术;2004年04期

4 曾毅,张小松,陈景春,李毅超;JTAG边界扫描技术及其在嵌入式开发中的应用[J];计算机应用;2004年S2期

5 张淑芬;陈学斌;张帅;;虚拟化技术在计算机实践教学中的应用研究[J];计算机教育;2009年13期

6 施蕾;刘波;周凯;;基于SPARC V8结构处理器的计算机系统设计[J];空间控制技术与应用;2008年03期

7 王保平;;GRUB实现多系统统一引导的应用研究[J];微计算机应用;2008年11期

8 赵祖荫;基于VMware软件的虚拟计算机的构建方法[J];微型电脑应用;2004年06期

9 刘丹;;嵌入式系统开发方法综述[J];仪器仪表标准化与计量;2008年04期

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本文编号：388337