基于arm-linux的无人机飞控计算机设计及其系统软件实现

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1、中图分类号：TP273学科分类号：080902论文编号：102870410．0062硕士学位论文基于ARM-Linux的无人机飞控计算机设计及其系统软件实现研究生姓名徐伟学科、专业电路与系统一研究方向数字系统设计与计算机应用指导教师。胡志忠副教授南京航空航天大学研究生院信息科学与技术学院二0O九年十二月Ii誊-’}【；Ft0}0蕊瓣整爹k厂}jFf暂INanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofInformatio

2、nScienceandTechnology㈨㈣11111llllIllIIIlll嗍11111mlIlllllIIIY1825943TheDesignofUAVFrightControlComputerandimplementationofsystemsoftwareBasedSOItwareaseonA附．LinuxAThesisinElectronicScienceandTechnologybyXuW-eiAdvisedbyAssociateProfessorHuZhizhongSubmittedinPar

3、tialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringDecember,2009承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。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过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。·本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

4、编学位论文。、(保密的学位论文在解密后适用本承诺书)作者签名：後垒Et期：旌f2：堑：!主●南京航空航天大学硕士学位论文摘要无人机广泛的应用价值，尤其是在军事上的重要性已经得到国内外的高度重视。作为无人机系统的核心，飞控计算机主要完成接收信息、处理信息、输出信息的功能。本课题从功能需求出发，研究了一种基于ARM9处理器和Linux操作系统的嵌入式飞控计算机。根据嵌入式系统的工程设计方法，分析系统的功能需求，开发基于AT91RM9200的嵌入式飞控计算机系统硬件电路。本文主要完成了各外围电路硬件设计及其与ARM的

5、接口，其中包括存储器扩展、电源、AiD；D／A、多串口扩展以及网络接口等电路的设计，并对硬件设计中需要注意的一些问题进行了探讨。使用安装有REDHAT9的PC作为开发主机，在其上构建嵌入式开发环境。分析了u-boot的体系结构及其启动流程，并根据目标平台对U．boot进行修改和移植，针对硬件平台和软件设计的目标，选择Linux作为飞控计算机的嵌入式操作系统，本课题主要完成Linux内核的定制与裁剪，ramdisk文件系统的构建，并成功将各部分向目标平台移植。另外，本文还介绍了Linux设备驱动原理，对Linux

6、设备驱动功能、分类、特点、接口及构成等问题做了详细的阐述，主要完成了I／O设备驱动以及SPI总线设备驱动程序的开发，并通过测试验证驱动程序的正确性。总的来说，本文通过对无人机飞控系统的研究，设计和实现了基于ARM-Linux的小型化、实时性的飞控计算机的软硬件系统。关键词：ARM9，嵌入式系统，Linux，U．boot，设备驱动基于ARM．Linux的无人机飞控计算机设计及其系统软件实现AbstractGreatbenefitsaregainedfromtheapplicationsofUnmannedAeri

7、alVehicleCoAx,)，especiallytheapplicationsinmilitary，moreandmoreattentionsarepaidtothedevelopmentofUAVintheworld．AstheCOreofUAVflightcontrolsystem，theflightcontrolcomputer(FCC)mainlycompletesthefunctionofreceivingsignal、processingsignalandoutputtingsignal．Emb

8、arkingfromthefunctionrequirement,akindofembeddedUAVFCCbasedonARM9processorandLinuxoperatingsystemisresearchedinthisthesis．Accordingtotheengineeringdesignmethodofembeddedsystem，thefunctionrequire