基于ARM的PDA软硬件平台设计

论文摘要

在当前的电子信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术、商业文化艺术、娱乐业以及人们日常生活中的方方面面。与此同时,PDA因其小巧,功能强大,日益受到人们的青睐。因此,对嵌入式Linux的PDA研究具有非常重要的意义。本文的研究主要是基于ARM和Linux的PDA软硬件平台的开发。硬件平台的内核模块采用ARM920T核的S3C2410X嵌入式处理器,外部包含64M的SDRAM和64M的NAND Flash,硬件平台还集成了液晶、触摸屏等人机接口和嵌入式GPS模块,同时提供了USB主机、SD卡扩展接口。该平台技术先进,结构合理,功能较完备,整体性、可扩充性强,还可以作为其他嵌入式系统硬件开发的良好平台和有益借鉴。在此硬件平台的基础上,本文深入探讨和解决了Linux操作系统和嵌入式图形用户接口移植过程中所面临的任务和难题。论文首先研究了硬件平台下引导Linux启动的Bootloader的设计方法和实现过程。然后,给出了Linux 2.4内核和YAFFS文件系统的启动分析和移植到硬件平台的整个过程。并且,在Linux内核驱动模型的基础上,实现了LCD帧缓冲显示设备Framebuffer、触摸屏、USB驱动程序的开发。最后,实现了图形化用户接口Qt/E在嵌入式Linux平台上的移植。通过Linux操作系统和图形化用户接口Qt/E等软件平台的实现,为PDA平台提供了良好的图形化操作系统支持,从而大大减少了PDA产品的开发难度和开发周期。另外,在开发实现的PDA软硬件平台的基础上给出了一个地图的显示以及实现放大、缩小等功能的程序,为综合应用了PDA平台软硬件资源提供了—个有用的实例。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 民用PDA的概述
• 1.2.2 军用PDA的研究概述
• 1.3 研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第2章 总体设计
• 2.1 系统总体设计的基本原则
• 2.2 系统的总体结构
• 2.3 硬件平台功能模块的规划
• 2.4 嵌入式操作系统的选择
• 2.5 嵌入式GUI的选择
• 2.6 本章小结
• 第3章 PDA硬件平台
• 3.1 总体结构
• 3.2 硬件平台的构建
• 3.2.1 微处理器的选择
• 3.2.2 RAM
• 3.2.3 外部存储器
• 3.2.4 人机接口
• 3.2.5 USB
• 3.2.6 电源管理
• 3.3 本章小结
• 第4章 Linux在PDA硬件平台上的移植
• 4.1 PDA软件平台总体结构
• 4.2 Boot Loader的设计与实现
• 4.2.1 Boot Loader第—部分的运行
• 4.2.2 Boot Loader第二部分的运行
• 4.2.3 常见问题
• 4.3 Linux内核移植
• 4.3.1 Linux的文件组织结构
• 4.3.2 Linux在PDA平台上的移植
• 4.4 文件系统的构建
• 4.4.1 YAFFS文件系统简介
• 4.4.2 YAFFS文件系统的移植
• 4.5 本章小结
• 第5章 设备驱动程序的设计和用户图形界面的开发
• 5.1 设备驱动程序概述
• 5.1.1 驱动程序的结构
• 5.1.2 Linux设备驱动程序接口
• 5.1.3 Linux设备驱动程序模块化
• 5.1.4 设备驱动程序的开发流程
• 5.2 LCD设备驱动程序设计
• 5.2.1 Framebuffer
• 5.2.2 LCD驱动程序的移植实现
• 5.3触摸屏设备驱动程序设计
• 5.3.1 触摸屏驱动程序中用到的数据结构
• 5.3.2 触摸屏驱动程序的实现
• 5.3.3 触摸屏驱动的配置及编译
• 5.4 USB设备驱动程序设计
• 5.4.1 USB传输协议
• 5.4.2 USB设备驱动实现
• 5.5 嵌入式Linux图形用户界面（GUI）
• 5.5.1 嵌入式GUI的基本概念、特点和结构
• 5.5.2 典型的嵌入式GUI开发工具
• 5.6 Qt/Embedded开发工具简介
• 5.6.1 Qt/Embedded知识背景及概况
• 5.6.2 Qt/Embedded的移植
• 5.7 本章小结
• 第6章 应用实例
• 6.1 地图文件的显示
• 6.2 地图文件的缩放
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢