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手持RSU底层平台的设计与实现

作　者: 黄日文
导　师: 李晶皎
学　校: 东北大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 手持RSU 智能交通系统嵌入式Linux 电源管理
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

智能交通系统(ITS)是目前世界交通运输领域的前沿研究课题,它综合了信息、通信、计算机、控制等技术,对传统交通运输系统进行深入的改造。智能交通系统的应用提高了系统资源的使用效率和系统安全性,减少了资源消耗和环境污染。在分析智能交通系统市场需求的基础上,开展了应用于智能交通系统领域的手持式RSU系统的研究。本文主要研究该手持RSU系统的底层平台的设计与实现,这也是系统的核心部分。本系统使用了流行的S3C2410A微处理器作为硬件平台的基础,并在此基础上扩展了该手持RSU系统所需的外围设备。在此硬件平台上实现了系统所需的各个功能模块,具体有：可交互的液晶显示、触摸屏和键盘输入模块,以及IC卡读卡器模块、摄像头模块和存储模块等。本系统软件平台构建在最新的Linux内核的基础上,吸纳了Linux系统的优点,完成了RSU系统所需的基本功能,并改进了其在嵌入式平台上的不足。通过优化系统的启动流程、使用新的进程调度算法和中断线程化技术,提高了系统的启动速度并增强了系统的响应能力。同时,在电源管理方面也做了一些研究,降低了设备的能耗,延长了该手持RSU系统的电池使用寿命。这些优化和改进,使该手持RSU设备满足了性能上的需求。在完成了系统的设计和开发之后,对系统进行了测试。测试结果表明,该系统能够很好地完成图像拍摄、OBU的发行和检测、IC卡的读写等功能,达到了设计要求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章引言  9-11
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 课题内容与意义  10
  1.3 论文组织结构  10-11
第二章手持RSU硬件平台  11-19
  2.1 手持RSU微处理器选型  11-13
    2.1.1 嵌入式微处理器架构  11-12
    2.1.2 手持RSU微处理器选择  12-13
  2.2 手持RSU硬件平台  13-14
  2.3 外围接口模块  14-19
    2.3.1 USB接口模块  14-15
    2.3.2 SD/MMC接口模块  15-16
    2.3.3 LCD接口模块  16
    2.3.4 LCD背光控制模块  16-17
    2.3.5 非接触式IC卡模块  17-19
第三章手持RSU软件平台的总体设计  19-23
  3.1 手持RSU系统总体框图  19
  3.2 手持RSU功能模块设计  19-20
  3.3 人机交互模块设计  20
  3.4 底层存储模块设计  20-23
第四章手持RSU系统软件平台的实现  23-63
  4.1 引导加载程序的实现  23-25
    4.1.1 引导加载程序原理  23-24
    4.1.2 U-boot移植  24-25
  4.2 Linux内核的移植  25-29
    4.2.1 Linux内核初始化过程分析  25-27
    4.2.2 Linux内核的移植过程  27-29
  4.3 手持RSU模块驱动的实现  29-40
    4.3.1 LCD驱动的实现  29-37
    4.3.2 非接触式IC卡读卡器驱动的实现  37-39
    4.3.3 其他模块驱动  39-40
  4.4 文件系统的构建  40-44
    4.4.1 构建基本的文件系统  40-42
    4.4.2 构建完整的文件系统  42-43
    4.4.3 创建文件系统映像  43-44
  4.5 手持RSU性能的改进  44-52
    4.5.1 启动流程优化  44-48
    4.5.2 进程调度算法分析和改进  48-51
    4.5.3 中断线程化的实现  51-52
  4.6 手持RSU的电源管理  52-63
    4.6.1 电源管理模块的实现  52-55
    4.6.2 LCD背光控制的实现  55-61
    4.6.3 CPU变频的实现  61-63
第五章系统测试  63-65
  5.1 功能测试  63
  5.2 性能测试  63-64
    5.2.1 启动时间测试  63-64
    5.2.2 系统响应能力测试  64
  5.3 系统功耗测试  64-65
第六章结论与展望  65-67
参考文献  67-71
致谢  71

手持RSU底层平台的设计与实现

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