基于ARM的物联网网关硬件设计及BootLoader移植

发布时间：2017-04-30 06:05

  本文关键词：基于ARM的物联网网关硬件设计及BootLoader移植，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：当前,以物联网、大数据和云计算为代表的新一代信息通信技术发展迅猛。物联网技术正在通过与其它新技术的不断融合,加速向智能医疗、新能源、材料等领域渗透。作为传感网络与传统通信网络间连接的重要桥梁,物联网网关已得到业界的广泛关注。然而,通过分析物联网网关的国内外发展现状,我们发现物联网网关普遍存在着处理能力差、用户交互缺乏、接入方式单一等缺点,这些缺点已严重阻碍了物联网产业的发展。本文正是基于以上问题,并结合嵌入式技术,设计出一款基于ARM的物联网网关硬件系统。在设计过程中,本文首先介绍物联网网关的架构层次:感知接入层、数据处理层和传输应用层,并根据这个架构,提出网关硬件的整体设计方案及各个层次的设计方案(感知接入层选用ZigBee技术、数据处理层选用嵌入式技术、传输应用层采用多接入融合技术)。其次,完成物联网网关系统各模块的硬件设计、Boot Loader移植。最后,结合需求分析,搭建编译及测试环境对物联网网关进行功能验证和测试。测试结果表明,本文所开发的基于ARM的物联网网关硬件系统能够满足设计要求。
【关键词】：物联网网关 ARM 硬件设计 BootLoader
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44;TN915.05
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 物联网网关研究现状9-10
• 1.3 研究目的和研究点概述10-11
• 1.4 论文内容和结构11-12
• 第二章 相关技术简介12-19
• 2.1 物联网网关12-14
• 2.2 嵌入式系统14-18
• 2.2.1 嵌入式系统概述14
• 2.2.2 嵌入式系统体系架构14-15
• 2.2.3 嵌入式系统硬件平台15-16
• 2.2.4 嵌入式操作系统16-18
• 2.3 本章小结18-19
• 第三章 物联网网关硬件设计19-40
• 3.1 物联网网关需求分析19-20
• 3.2 物联网网关整体设计20-21
• 3.3 数据采集/分发模块设计21-25
• 3.3.1 ZigBee简介21-22
• 3.3.2 ZigBee硬件选型22-23
• 3.3.3 ZigBee节点设计23-25
• 3.4 数据处理/存储模块设计25-33
• 3.4.1 电源模块25
• 3.4.2 处理器模块25-26
• 3.4.3 UART模块26-27
• 3.4.4 USB模块27-29
• 3.4.5 SDRAM模块29-31
• 3.4.6 NAND Flash模块31-32
• 3.4.7 触控屏模块32-33
• 3.5 联网接入模块设计33-38
• 3.5.1 WIFI模块33-34
• 3.5.2 以太网模块34-36
• 3.5.3 3G模块36-38
• 3.6 本章小结38-40
• 第四章 Little Kernel分析与移植40-55
• 4.1 BootLoader40-42
• 4.1.1 BootLoader概述40
• 4.1.2 BootLoader启动方式40-41
• 4.1.3 BootLoader启动流程41-42
• 4.2 Little Kernel42-47
• 4.2.1 Little Kernel概述42-43
• 4.2.2 Little Kernel源码分析43-44
• 4.2.3 Little Kernel启动流程44-47
• 4.3 目标板Little Kernel移植47-54
• 4.3.1 搭建编译环境48
• 4.3.2 确定硬件配置48-49
• 4.3.3 Little Kernel移植49-53
• 4.3.4 Little Kernel编译53-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 物联网网关硬件系统验证55-61
• 5.1 Little Kernel移植验证55-57
• 5.1.1 物联网网关实物图55
• 5.1.2 Little Kernel验证55-57
• 5.2 物联网网关功能验证57-60
• 5.2.1 WIFI功能验证58-59
• 5.2.2 以太网功能验证59
• 5.2.3 3G功能验证59-60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 论文总结61
• 6.2 研究展望61-63
• 参考文献63-65
• 附录1攻读硕士学位期间撰写的论文65-66
• 附录2攻读硕士学位期间申请的专利66-67
• 附录3攻读硕士学位期间参加的科研项目67-68
• 致谢68

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