基于ARM9的嵌入式系统设计及EPA设备实现

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1、独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：逝宝。庭日期：盈竺：出』人连理1。大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博十学位论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或

2、机构送交学位论文的复印件和电予版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：毯宝．覆导师签名么倦。迦竺年』上月上￡同大连理工大学硕士学位论文摘要嵌入式系统与Intemet技术的结合已经成为未来嵌入式系统的发展趋势，而基于ARM的嵌入式系统由于其低功耗、低成本、高性能等优势已经广泛的应用于工业控制领域。EPA(EthemetforPlantAutomation)设备是基于高速以太网技术现场总线控制系统的底层设备，针对

3、EPA设备需要满足工业上实时性要求及与其他设备协调地工作等问题，研究ARM微处理器和Linux操作系统的关键技术，设计以ARM微处理器为核心、Linux操作系统为软件平台的嵌入式系统。论文从嵌入式系统的硬件电路和软件开发两个方面进行设计。在硬件设计上采用Atmel公司生产的AT91RM9200微处理器为CPU，选用8M的FLASH和32M的SDRAM作为系统存储器，扩展了以太网接口、串行接口等外围通信设备以及输入输出接口，根据处理器和其他接口芯片的要求设计了电源电路、晶振电路、FLASH、SDRAM存储器接口电路、以太网接口电路、串

4、行接口电路和扩展I／O接口电路。使用4层贴片工艺设计了系统PCB印刷电路板，焊接和安装了贴片元件，并进行了电路调试等过程。在软件设计上基于Linux操作系统，分析了Linux操作系统的引导程序(Bootloadcr)的结构、工作流程及内核的启动过程，研究了Bootloader移植和内核裁剪技术，移植了嵌入式Linux的引导过程。介绍了Linux文件系统的结构、根文件系统的层次和文件的管理方法。研究了Linux设备管理方法和设备驱动程序的中断实现方法，分析了Linux字符设各驱动程序设计技术，编写A／D转换的驱动程序和外扩∞接口的驱动

5、程序。以ARM微处理器为核心的嵌入式系统应用于EPA设备能够满足工业实时性要求，并提供丰富的外围接口为EPA设备的进一步开发奠定了基础。关键词：EPA；嵌入式系统；kinux：文件系统：设备驱动陈宝君：基于ARM9的嵌入式系统设计及EPA设备实现DesignoftheEmbeddedSystemBasedonARM9andApplicationinEPADeviceAbstractThecombinationofInteractandembeddedsystemhasbecomethetrendofembeddedsystemdev

6、elopmentinthefuture．TheembeddedsystembasedonARMhasbeenappliedwidelyinindustrybecauseoflowconsume，lowcostandhighperformance．EPA(EthernetforPlantAutomation)deviceisthebottomdeviceinfieldbuscontrolsystembasedonhighspeedEthemet．Tosatisfythereal—timeattributeinindustryfield

7、andcooperatewithotherdevicesbetter，thisPaperintroducesthecoretechnicabeut删microprocessor,Linuxoperatingsystemanddesignsasetofembeddedsystem．Researchofthepaperincludesthehardwaredesignandsoftwaredesign．nleembeddedsystemiscomposedofAT91RM9200microprocessor，8MFLASH，32MSDR

8、AMandEthemetinterface，serialinterface，in-outinterface．Accordingtothedesignrulesofthemicroprocessorandotherchipsthehar