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基于ARM9的Windows CE系统移植

作　者: 陈亮
导　师: 乔立岩
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 嵌入式系统 Windows CE AT91RM9200 BSP
分类号: TP316.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

随着半导体技术、网络通讯技术和软件技术的飞速发展,在仪器测控领域,嵌入式系统与当前智能控制、网络等新技术进一步融合,由此形成了集传感测量、补偿计算、工程量处理等功能于一身的便携式仪器的发展趋势。随着版本的不断升级与改进,Windows CE操作系统在实时性、通信、图形化等方面的性能不断提升,Windows CE在工业领域占据越来越重要的地位。考虑到现代测试仪器小型化的发展趋势,以及人们对仪器设备图形化人机接口的要求日益增长,哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所提出将具有强大图形化接口与高实时性的Windows CE 5.0操作系统与具有低功耗、高性能以及工业级可靠性的AT91RM9200处理器相结合,构建嵌入式核心控制平台,应用于仪器测试领域。在这项应用中,板级支持包的研制与开发起到关键和基础的作用,具有重要的研究意义和实用价值,这也正是本课题的意义所在。本文首先介绍了嵌入式系统的概念、特点,以及嵌入式系统在仪表测控领域的应用现状。在此基础之上,结合AT91RM9200处理器的特点提出了系统硬件平台的总体设计方案,并分析阐述了Windows CE操作系统的移植过程。在板级支持包的开发过程中,本文详细讨论了Windows CE 5.0的Boot Loader、OAL(OEM Adaptation Layer)的移植过程,并重点分析了几个常用驱动程序的移植与实现,包括显示控制器、USB设备和串口驱动程序。最后,对课题开发的BSP进行了软件测试,测试结果表明该系统工作稳定,软硬件运行完全符合设计要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-15
  1.1 嵌入式系统概述  8-12
    1.1.1 嵌入式硬件平台  8-10
    1.1.2 嵌入式操作系统  10-12
  1.2 Windows CE操作系统概述  12-13
  1.3 课题研究意义与国内外研究现状  13-14
  1.4 课题研究内容与论文结构  14-15
第2章系统分析与硬件设计  15-30
  2.1 课题整体分析  15-16
  2.2 系统硬件平台分析与设计  16-23
    2.2.1 系统硬件平台设计目标  16
    2.2.2 ARM9 核心模块设计  16-20
    2.2.3 外围接口电路设计  20-23
  2.3 Windows CE 5.0 BSP分析  23-29
    2.3.1 Boot Loader分析  24-26
    2.3.2 OAL分析  26-28
    2.3.3 配置文件分析  28
    2.3.4 设备驱动程序分析  28-29
  2.4 本章小结  29-30
第3章 Boot Loader设计实现  30-43
  3.1 Boot Loader实现分析  30
  3.2 Boot Loader实现  30-40
    3.2.1 StartUp函数模块设计  30-34
    3.2.2 调试串口函数实现  34
    3.2.3 FLASH操作模块设计  34-37
    3.2.4 以太网下载函数实现  37-39
    3.2.5 Boot Loader内存结构设计  39-40
  3.3 Boot Loader调试与验证  40-42
    3.3.1 Boot Loader的编译与下载  40-41
    3.3.2 Boot Loader功能验证  41-42
  3.4 本章小结  42-43
第4章 OAL设计开发与配置  43-56
  4.1 Windows CE 5.0 OAL实现分析  43-44
  4.2 系统时钟功能实现  44-45
  4.3 中断功能实现  45-49
    4.3.1 中断初始化  46-47
    4.3.2 中断使能  47
    4.3.3 中断禁用  47
    4.3.4 中断完成  47
    4.3.5 标准中断处理  47-49
    4.3.6 快速中断处理  49
  4.4 内核调试功能实现  49-51
  4.5 IOCTL功能实现  51-52
  4.6 映像配置文件设计  52-54
    4.6.1 BIB文件  52-53
    4.6.2 REG文件  53-54
  4.7 OAL调试与内核验证  54-55
  4.8 本章小结  55-56
第5章设备驱动程序开发  56-68
  5.1 Windows CE设备驱动程序概述  56-58
  5.2 显示驱动程序  58-63
    5.2.1 显示驱动初始化  60-62
    5.2.2 注册表设置  62-63
  5.3 USB驱动程序  63-65
    5.3.1 USB功能函数层实现  64-65
    5.3.2 USB设备驱动程序  65
  5.4 串口驱动程序  65-67
  5.5 本章小结  67-68
第6章系统内核OAL测试  68-77
  6.1 内核OAL测试概述  68-70
    6.1.1 内核OAL测试的意义  68
    6.1.2 软件测试简述  68-70
  6.2 测试需求分析与测试方案  70-72
    6.2.1 测试需求分析  70-71
    6.2.2 测试计划  71-72
  6.3 内核OAL测试  72-76
    6.3.1 初始化模块测试  72-74
    6.3.2 中断模块测试  74-75
    6.3.3 其它模块测试  75
    6.3.4 系统运行中各功能模块验证  75-76
  6.4 本章小结  76-77
结论  77-78
参考文献  78-81
攻读学位期间发表的学术论文  81-83
致谢  83

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