嵌入式综导系统数据存储管理技术的研究与实现

论文摘要

以电子计算机为中心,以最佳统计理论为方法,将载体上的某些或全部的导航设备综合在一起,形成一个有机的统一整体,提高导航信息精度,扩大单一导航设备或系统的功能,这样的系统通称为综合导航系统(IntegratedNavigation System)。本文以综合导航系统为工程背景,简要地介绍了综合导航系统的发展过程、现状及其特点。结合综合导航系统的特点和实时操作系统的特性,对我校研制的某型综合导航显控台存储系统的各存储设备进行了系统平台的升级和软件功能的扩展,实现了基于VxWorks5.5和文件系统的综合导航显控台存储软件。该方案充分利用了先进的计算机软件技术,使各存储设备存储空间以及存储的文件得以合理存取和管理,从而使得各存储器的性能优势能够得到最大的发挥,充分提高了综合导航系统的整体性能。本文对嵌入式系统软件开发技术作了详细而深入的研究,介绍了嵌入式系统的组成原理及特点,深入研究了实时操作系统VxWorks及其应用程序开发环境Tornado,包括Tornado的体系结构及交互开发模式,VxWorks下设备驱动开发原理及方法,成功的实现IDE硬盘的驱动并根据综合导航系统的数据存储需要对dosFs文件系统的局限性进行了改进设计,NAND Flash的驱动及TFFS文件系统的挂载及对外接口USB接口的驱动实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 选题背景和意义
• 1.2 论文的主要内容
• 1.3 论文组织结构
• 第2章 综合导航系统软硬件平台
• 2.1 综合导航系统
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 功能模块
• 2.1.3 特点
• 2.2 综导显控台硬件结构
• 2.3 综导显控台的软件平台
• 2.3.1 VxWorks操作系统的基本结构
• 2.3.2 VxWorks的集成开发环境Tornado简介
• 2.4 总体存储结构模型的确立
• 2.5 本章小结
• 第3章 综导显控台中IDE硬盘的驱动实现
• 3.1 IDE硬盘
• 3.1.1 物理介质组织
• 3.1.2 物理驱动器特性
• 3.1.3 数据传输
• 3.2 dosFs文件系统
• 3.2.1 CBIO
• 3.2.2 卷结构
• 3.2.3 使用dosFs文件系统
• 3.2.4 挂载与卸载
• 3.2.5 文件和目录
• 3.2.6 连续文件
• 3.3 IDE硬盘驱动程序设计
• 3.3.1 设计难点
• 3.3.2 驱动接口
• 3.4 dosFs文件系统的改进与实现
• 3.4.1 dosFs文件系统的主要缺陷
• 3.4.2 改进设计和实现的难点
• 3.4.3 改进设计
• 3.5 测试
• 3.6 本章小结
• 第4章 综导显控台中NAND Flash驱动实现
• 4.1 NAND Flash存储器
• 4.1.1 NAND Flash与NOR Flash的比较
• 4.1.2 NAND Flash的物理介质组织
• 4.1.3 NAND Flash的操作接口
• 4.2 TFFS理论基本算法
• 4.2.1 TFFS介绍
• 4.2.2 TFFS层次
• 4.2.3 TFFS算法分析
• 4.3 TFFS文件系统的具体实现
• 4.4 基于TFFS文件系统的改进设计
• 4.4.1 系统启动改进设计
• 4.4.2 基于TFFS的FTP在线升级设计
• 4.5 TFFS文件系统性能分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 综导显控台中USB接口的驱动实现
• 5.1 USB接口
• 5.1.1 USB接口的引入
• 5.1.2 USB基础知识
• 5.2 VxWorks下USB的驱动结构
• 5.3 USBD驱动
• 5.3.1 初始化及总线任务
• 5.3.2 控制和数据传输
• 5.4 具体实现
• 5.4.1 BSP文件的配置
• 5.4.2 驱动的具体实现
• 5.5 测试
• 5.6 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