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VME总线嵌入式控制器VxWorks操作系统移植

作　者: 关菲
导　师: 付平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: VxWorks6.6 VME USB
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 30次
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内容摘要

本文根据VME总线嵌入式控制器的硬件设计和MPC8349E主控芯片的结构特点结合VxWorks系统框架，完成了一种VME总线嵌入式控制器VxWorks系统BSP定制方案设计，并实现了整个系统移植工作。在该定制BSP的基础上还实现了USB设备驱动和VME总线驱动设计。除此之外本文还讨论了VxWorks6.6的新增特点以及VxBus驱动的编写和安装方法。本文介绍了如何利用VxWorks新的调试环境Workbench获得更高效的系统调试体验并介绍了VxWorks6.6BSP目录结构。在板级支持包的定制方面本文介绍了在VxWorks6.6系统下如何使用MMU机制对VME总线控制器进行内存空间管理，如何根据VME总线控制器硬件设计设置系统时钟、总线时钟、内核时钟等一系列时钟频率，如何运行DDRII存储器。除此之外本文对Flash初始化程序进行修改，实现了用单片Flash取代VxWorks默认的boot Flash+存储Flash的模式并采用VxWorks5.5的驱动架构完成了串口驱动设计。本文介绍了利用TSFS和TFFS方法加载VxWorks镜像的方法从而实现了Bootrom对VxWorks的引导功能。其中整个系统对TFFS文件系统的支持还涉及到MTD驱动模块加载和Socket驱动设计等工作的完成。在驱动编写方面，本文设计了基于VxWorks VxBus架构的非PCI USB设备驱动并针对VME总线嵌入式控制器通过FPGA转换得到VME时序的特点，设计了VME总线驱动。最后的测试结果表明，系统及驱动能够正常运行在VME总线嵌入式控制器上，各项指标满足要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景及意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10
  1.3 VxWorks6.6 实时操作系统简介  10-11
  1.4 VME控制器概述  11
  1.5 PowerPC概述  11-14
    1.5.1 PowerPC的特点、发展及应用  11-13
    1.5.2 PowerPC与其它处理器的比较  13-14
  1.6 主要研究内容  14
  1.7 研究难点  14-15
  1.8 论文结构  15-17
第2章系统需求分析及方案设计  17-31
  2.1 硬件平台架构  17-25
    2.1.1 MPC8349E处理器架构  17-18
    2.1.2 VME总线嵌入式控制器硬件结构  18-25
  2.2 系统移植总体方案设计  25-30
    2.2.1 VxWorks 设备驱动  25-26
    2.2.2 Workbench调试环境  26-28
    2.2.3 VxWorks BSP及总体移植方案  28-30
  2.3 本章小结  30-31
第3章系统实现  31-56
  3.1 VME总线嵌入式控制器BSP定制  31-51
    3.1.1 MMU及缓存初始化程序设计  31-36
    3.1.2 时钟和定时器初始化程序设计  36-40
    3.1.3 DDRII存储器初始化程序设计  40-43
    3.1.4 FLASH初始化程序设计  43-46
    3.1.5 串口驱动程序设计  46-51
  3.2 Bootrom功能实现  51-55
    3.2.1 VxWorks从TSFS文件系统加载  51-52
    3.2.2 VxWorks从TFFS 文件系统加载  52-55
  3.3 本章小结  55-56
第4章 VME总线嵌入式控制器板级驱动设计  56-73
  4.1 VXBUS设备添加  56-57
  4.2 非PCI接口USB 设备驱动程序设计  57-63
    4.2.1 基于PCI的USB驱动分析及非PCI改写  57-61
    4.2.2 大容量存储器支持  61-63
  4.3 VME总线驱动程序设计  63-72
    4.3.1 基于FPGA的VME总线原理分析  63-66
    4.3.2 基于FPGA的VME总线驱动程序设计  66-72
  4.4 本章小结  72-73
第5章系统及驱动程序测试  73-81
  5.1 系统运行测试  73-74
  5.2 串口驱动测试  74-76
  5.3 USB驱动测试  76-78
  5.4 VME总线驱动测试  78-80
  5.5 本章小结  80-81
结论  81-82
参考文献  82-86
致谢  86

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