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基于ARM嵌入式系统机顶盒控制单元间通信方式研究

作　者: 秦勇强
导　师: 徐东平；唐永宁
学　校: 武汉理工大学
专　业: 计算机技术
关键词: 嵌入式 数字电视机顶盒 Linux 自定义三线协议 串口
分类号: TN948.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 74次
引　用: 0次
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内容摘要


近年来,机顶盒发展迅速。数字电视机顶盒正改变着我们现有的电视概念,也将为互联网提供一个崭新的消费终端,而且这个消费终端将比其他任何终端如PC、手机、PDA都普及、方便、吸引人。随着嵌入式系统在数字电视机顶盒当中的应用技术越来越成熟,对于数字电视机顶盒的发展和推广将起到积极的促进作用。本文主要介绍基于ARM和嵌入式系统的数字电视机顶盒当中控制单元间的通信技术,具体就是如何实现ARM开发板和FPGA之间通信,如何实现串口和高清机顶盒芯片STi7105之间的通信。本文的主要工作包含以下几个方面：(1)往ARM开发板上移植嵌入式Linux操作系统。这项工作主要就是软件环境的搭建,也是本文具体实现的基础。嵌入式Linux操作系统的移植主要有：PC机上安装虚拟机、minicom的设置、交叉编译工具链的制作、Linux内核的剪裁和移植、文件系统的制作和移植。(2)学习和研究SPI总线协议以及IIC总线协议。对这些现有的总线通信协议的学习是解决如何实现ARM和FPGA之间通信的基础。(3)在现有的通信协议的基础上提出自定义的三线协议。具体工程项目中,从经济成本以及相关技术方面的考虑,提出了能解决实际问题的自定义三线协议。自定义的三线协议是ARM开发板和FPGA之间进行数据传输的通信协议。(4)学习和研究串行通信接口。了解了串行通信接口的通信原理和串行通信接口的特点,为解决串口和芯片STi7105之间的通信问题打下基础。(5)学习和研究Linux操作系统下驱动和应用程序的编写。在熟悉了Linux操作系统下驱动程序和应用程序的编写之后,结合具体项目需求,编写出了Linux操作系统下的自定义三线协议的驱动程序和应用程序,以及串口和芯片STi7105之间通信的应用程序。很好地解决了控制单元间通信问题。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 课题研究意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-10
  1.3 本文的主要工作  10-11
  1.4 论文的组织结构  11-13
第2章 相关理论与技术  13-21
  2.1 嵌入式系统  13-15
    2.1.1 嵌入式系统简介  13
    2.1.2 嵌入式系统的特点  13-14
    2.1.3 嵌入式操作系统及选择Linux操作系统原因  14-15
  2.2 IIC总线协议  15-17
    2.2.1 IIC总线简介  15-16
    2.2.2 IIC总线协议时序及数据传输格式  16-17
  2.3 SPI总线协议  17-19
    2.3.1 SPI总线简介  17-18
    2.3.2 SPI总线协议的时序和工作方式  18-19
  2.4 串行接口  19-21
第3章 硬件平台  21-31
  3.1 ARM9处理器  21-23
    3.1.1 选择ARM9处理器的理由  21-22
    3.1.2 ARM9的指令集特点  22
    3.1.3 ARM9的工作模式  22-23
  3.2 Samsung S3C2440芯片  23-26
    3.2.1 芯片说明  23
    3.2.2 硬件资源  23-24
    3.2.3 软件资源  24-25
    3.2.4 硬件接线  25-26
  3.3 Cyclone Ⅲ FPGA芯片  26-27
  3.4 高清机顶盒芯片STi7105  27-31
    3.4.1 STi7105简介  27-28
    3.4.2 STi7105技术特点及关键应用  28-31
第4章 软件实现  31-51
  4.1 Linux操作系统移植  31-36
    4.1.1 minicom的设置  31
    4.1.2 交叉编译工具链的制作  31-32
    4.1.3 Linux内核的移植  32-34
    4.1.4 Linux文件系统的移植  34-36
  4.2 自定义三线协议的实现  36-46
    4.2.1 自定义三线协议的定义  36-38
    4.2.2 自定义三线协议驱动开发  38-42
    4.2.3 实验  42-45
    4.2.4 小结  45-46
  4.3 串口通信的实现  46-51
    4.3.1 程序的编写  46-50
    4.3.2 小结  50-51
第5章 总结与展望  51-53
  5.1 总结  51-52
  5.2 展望  52-53
参考文献  53-56
致谢  56

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 电视 > 电视中心、电视设备 > 电视发射、接收设备 > 接收设备
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