基于嵌入式Linux的路由器硬件平台及系统软件的设计与实现

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1、摘要摘要路由器是计算机网络中的一个核心设备。研究并实现一种具有低功耗、低价位并支持3G无线接入的路由器方案，具有广阔的应用前景。嵌入式系统目前发展非常迅速，应用也越来越广泛。研究嵌入式技术的实现及推广应用，具有一定的现实意义。在嵌入式处理器中，ARM是使用最广泛的一种嵌入式处理器，具有低功耗、高性能等特点。基于ARM的嵌入式技术的研究是嵌入式技术研究的一个亮点。嵌入式系统的核心是操作系统。Linux操作系统以其开源、高性能、稳定、易裁减等特点有成为嵌入式系统主导操作系统的趋势。本课题选择三星公司$3C2440处理器作为系统的处理器。研究并实现硬件平台原理图的设计、Linux

2、操作系统平台的搭建；设计并实现系统的上层应用功能。以实现一种具有低价位、低功耗并支持3G无线接入的路由器方案。本文主要的研究的有如下：1)硬件模块的设计与实现。以$3C2440处理器为核心，选择SDRAM、Norflash、NANDflash、WAN接口、LAN接1：3、PCMCIA接口芯片，设计连接电路图，实现硬件模块原理图的设计。2)研究分析引导程序Bootloader的工作原理，根据s3c2440特点，实现Bootloader的设计。使它在系统上电时，完成硬件的初始化，加载运行操作系统内核等工作，同时提供下载和烧写操作系统内核和文件的功能。3)研究Linux操作系统在

3、嵌入式系统中的移植原理，根据s3c2440处理器的特点，分析Linux内核与处理器相关的工作内容，实现Linux操作系统在芯片上的移植。研究嵌入式文件系统的原理和作用，各种文件系统的特点，实现根文件系统及其他文件系统的设计。4)根据系统的硬件模块设计，研究Linux下的设备驱动结构，设计Linux下的WAN口(DM9000)、LAN口(RTL8305)、USB、PCMCIA驱动。5)研究并实现路由器在linux下的应用功能。设计ADSL拨号入网、静态IP接入、动态IP接入、3G拨号接入等拨号入网功能。设计防火墙管理、地址屏蔽等网络安全功能。关键字：无线路由器，嵌入式，Lin

4、ux系统，Bootloader设计广东工业大学工学硕士论文ABSTRACTRouterisacoredeviceofcomputernetwork．Researchandimplementarouterprogramthathavethefeatureoflow—power、lowCostandtheableofaccesstothe3Gnetwork，hasbroadapplicationprospects．Embeddedtechnologyisdevelopingveryrapidly，andwithmoreandmorewidelyapplied．Oftheembe

5、ddedprocesses，ARMmicroprocesswiththecharacteristicsoflow—power，highperformanceismostwidelyused．TheresearchofembeddedtechnologybasedontheARMprocessalwaysisthebrightoftheembeddedresearchfield．Theoperatorsystemisthecoreoftheembeddedsystem：itiSalSOthedifficultycomponentintheembeddedsystemdesig

6、ning．LinuxoperatorsystemwiththecharactersofOpensource，high—performance，stableandeasytocuthasthetrendofbecomingthemainoperatorsystemofembeddedsystem．InthiSissuecheckingtheS3C2440microprocessoroftheSamsungCompany，researchandimplementthedesigningofthesystemhardwareplatform；researchandimplemen

7、tthebuildingofLinuxoperatorsystemplatform；researchandimplementthedesigningoftheapplicationprogramofthesystem：implementingarouterprogramthathavecharactersoflowcost，low—power，andtheableofaccesstothe3Gnetwork．Themainresearchworkoftherouteprogramasshownbelow：1)Imp