嵌入式linux多媒体网络控制器的设计与实现

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1、摘要随着数字信息技术和网络技术的发展，嵌入式产品已经广泛地进入社会生活的各个方面。由于嵌入式系统的功能越来越复杂和强大，采用嵌入式操作系统成为一个必然的选择。在当前主流的嵌入式操作系统中，嵌入式Linux操作系统凭借其免费性，高可靠性，可移植性，开放源代码，强大的网络功能受到了越来越多的关注。本文基于嵌入式Linux，设计实现了以AT91RM9200微处理器为核心的嵌入式多媒体网络控制器。本文首先根据需求确定了硬件处理器和嵌入式操作系统选型方案，通过对比分析选择基于嵌入式Linux的32位处理器AT91RM9200作为核心控制单元。在ARM最小系统的基础上设计实现了具有音频、液晶显

2、示等多媒体接口，以太网、CAN总线等网络接口的外围板，又以5l单片机和CPLD为控制单元扩展了用于采集显示电梯呼梯信号的人机接口扩展板，各部分共同构建了一个模块化、易于扩展的嵌入式系统硬件平台。然后，详细阐述了嵌入式Linux软件开发环境的搭建，具体包括：交叉开发工具链的实现，基于Linux服务器开发环境的建立，根文件系统的建立，RAMDISK、JFFS2两种文件系统的实现，论文给出了上述问题的具体实现方法和关键步骤。Linux设备驱动程序本质上是Linux内核中底层硬件处理程序的共享库，在Linux操作系统中至关重要。论文讨论了Linux设备驱动程序的基本工作原理，分析了驱动开发

3、中的内存管理、中断处理等关键问题，以音频、串口等硬件设备为例阐述了驱动程序的实现方法，为应用层软件开发提供了基础。最后，在完成控制器硬件与驱动软件设计的基础上，将多媒体网络控制器和扩展的人机接口控制器应用于智能电梯轿厢控制系统中，使它不仅具备采集显示呼梯信号功能，同时增加了液晶显示、语音报站等智能化服务，并在实验室环境下进行了验证。总体来说，该系统具有一定的实用价值，同时对于其它工控领域采用嵌入式Linux设计的控制器也具有很好的借鉴意义。关键词：嵌入式Linux文件系统Linux设备驱动程序多媒体电梯轿厢控制系统ABSTRACTEmbeddedproducthasalreadyb

4、eenusedindifferentareasoftheworldextensivelygoingwiththedevelopmentofdigitalinformationandnetworktechnology．Itisaninevitablechoicetoadoptembeddedoperatingsystemduetothecomplexandpowerfulfunctionsofembeddedsystem．AmongthemainstreamembeddedOS，embeddedLinuxattractsmoreandmoreattentionbecauseofits

5、free，highreliability,portability,opensourceandpowerfulnetworkfunctions．Inthispaper’anembeddedmultimedianetworkcontrollerispresentedbasedonembeddedLinuxwithacoreofAT91RM9200microprocessor．Thedissertationfirstlyproposesaplanofselectingprocessor．andembeddedOSbasedondemand．Comparingwithotherembedd

6、edproduct,32bitsprocessorAT91RM9200basedonembeddedLinuxisselectedasthekeycontrolunit．Anexternalboardisdesignedwithmultimediainterfaceincludingaudio，LCDdisplayandnetworkinterfacesuchaSEthernet，CANintegratedonARMminimumsystem，andaHMIexpansionboardisdesignedwithMCS51andCPLD，toreceiveanddisplayele

7、vator．callingssignals．Allthepartstogetherconstructamodularized，easy-expandinghardwareplatformofembeddedsystem．Secondly,buildingofembeddedLinuxsoftwaredevelopmentenvironmentisillustratedindetail，consistingoftheimplementationtocross-platf