基于arm與嵌入式linux的gprs模塊課程設(shè)計(jì)報(bào)告-資料下載頁(yè)
2025-06-18 15:17本頁(yè)面
【正文】 的這種模式通常在第一次安裝內(nèi)核與根文件系統(tǒng)時(shí)使用；此外，以后的系統(tǒng)更新也會(huì)使用 bootloader 的這種工作模式。工作于這種模式下的 bootloader 通常都會(huì)向它的中斷用戶提供一個(gè)簡(jiǎn)單的命令行接口。（5）Bootloader 的功能擴(kuò)展Bootloader 最主要的功能是引導(dǎo)加載內(nèi)核鏡像。但是隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，bootloader 已經(jīng)逐漸在基本功能的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了擴(kuò)展，bootloader 可以更多地增加對(duì)具體系統(tǒng)的板級(jí)支持，即增加一些硬件模塊功能上的使用支持，以方便開發(fā)人員進(jìn)行開發(fā)和調(diào)試。從這個(gè)層面上看，功能擴(kuò)展后的 bootloader 可以虛擬地看成是一個(gè)微小的系統(tǒng)級(jí)的代碼包。 ST2410 的 Bootloader 功能說明以上介紹了一般嵌入式系統(tǒng)中的 Bootloader 的特點(diǎn)。 如前所述，對(duì)于不同的目標(biāo)板和外圍硬件電路，Bootloader 的設(shè)計(jì)是不相同的。本系統(tǒng)的 Bootloader 除了具有一般的功能外，還具有以下擴(kuò)展功能:（1） USB 口文件下載（2） 串口文件下載（3） NOR 和 NAND FLASH 的燒寫（4） 運(yùn)行存儲(chǔ)在 FLASH 中的程序（5）針對(duì)Linux設(shè)置啟動(dòng)參數(shù)（6）設(shè)置Wince或Linux的自啟動(dòng)（7）運(yùn)行BenQ M22 GPRS通訊系統(tǒng)ST2410 的 Bootloader 的流程圖，如圖 所示 Bootloader流程圖構(gòu)如前所述，此核心板一共由三大存儲(chǔ)設(shè)備① Nor Flash(2M)② Nand Flash(64M)③ SDRAM(64M)。前兩個(gè) Flash 設(shè)備就猶如 PC 機(jī)的兩塊硬盤，(由于 Nand Flash 無論在價(jià)格與性能上都優(yōu)于 Nor Flash,因此現(xiàn)在一般都采用 Nand Flash。)而 SDRAM 就猶如 PC 機(jī)的內(nèi)存設(shè)備。 串口通訊程序的設(shè)計(jì)如前所述，本系統(tǒng)有三大模塊：PC 機(jī)：主要負(fù)責(zé)人機(jī)交互。在 PC 機(jī)上運(yùn)行 DNW（一種串口調(diào)試軟件），從而可以顯示和接受來自 ARM 的數(shù)據(jù)。ARM 微處理器：核心處理器。將已經(jīng)編寫成功的 GPRS 通訊程序燒寫到其 Nand Flash 中。M22 通訊模塊：GPRS 通訊的具體實(shí)現(xiàn)。接受來自 ARM 的 AT 指令，從而進(jìn)行 GPRS 通訊，并將有用的信息反饋給 ARM。 BenQ M22 模塊內(nèi)部的軟件特性下面我們來描述一下 BenQ M22 模塊內(nèi)部集成的軟件系統(tǒng)。對(duì)于無線 PSTN 的用戶，BenQ 提供 AT 指令的支持。BenQ M22 的內(nèi)部集成的軟件包括以下 3 個(gè)部分：Layer 1 驅(qū)動(dòng)協(xié)議棧/AT 命令基本接口由于在無線 PSTN 和 BenQ M22 模塊中都有微處理器，在這兩者之間的接口通常是 AT 指令。當(dāng)然由于協(xié)議棧（TCP/IP）的存在，我們也可以通過發(fā)送 AT 指令達(dá)到聯(lián)通 GSM/GPRS 網(wǎng)的目的。5 模塊軟件運(yùn)行流程圖圖 軟件主菜單流程圖圖 外電呼入時(shí)流程圖圖 發(fā)送短信流程圖圖 電話本查詢流程圖圖 主動(dòng)呼叫流程圖6 模塊設(shè)計(jì)總結(jié)計(jì)算機(jī)發(fā)展的目標(biāo)是專用電腦，實(shí)現(xiàn)“普遍化計(jì)算”，因此可以稱嵌入式系統(tǒng)是構(gòu)成未來世界的“數(shù)字基因”。嵌入式系統(tǒng)與無線通訊網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成了最具吸引力的嵌入式通訊設(shè)備：設(shè)計(jì)應(yīng)用到車載 GPS 系統(tǒng)，手持 PDA，智能手機(jī)等各方面。本文針對(duì) BenQ M22 無線模塊在無線通訊方面的應(yīng)用，對(duì)基于 ARM9 與嵌入式 Linux 的 GPRS 無線通訊系統(tǒng)的軟件和硬件方面的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并對(duì)可以實(shí)現(xiàn)的語(yǔ)音通訊、短信控制、電話本記錄、來電查詢、來電顯示等功能進(jìn)行了驗(yàn)證。（1）硬件設(shè)備和開發(fā)平臺(tái)的選擇是嵌入式開發(fā)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。硬件發(fā)面，本文對(duì)三星公司的各種 ARM 系列進(jìn)行了分析分析比較，選取了性價(jià)比更高，應(yīng)用更廣泛，對(duì) Linux 操作系統(tǒng)支持性更好的 ARM 構(gòu)架的為處理系列的芯片S3C2410X。同樣，在 GSM/GPRS 通訊模塊的選擇上，選取的是明基公司的 M22 無線通訊模塊。開發(fā)平臺(tái)方面， Linux 的可靠性、開源性、低成本以及豐富的開發(fā)工具和開發(fā)資源，使得選擇嵌入式 Linux 系統(tǒng)成為必然。（2）引導(dǎo)裝載程序（Bootloader）的開發(fā)是嵌入式開發(fā)中非常重要的環(huán)節(jié)。本文充分利用嵌入式 Linux 系統(tǒng)的開源特性，先對(duì)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的引導(dǎo)裝載程序 vivi 進(jìn)行了分析，然后再針對(duì) ST2410 開發(fā)板的外圍電路設(shè)計(jì)了相應(yīng)的 Bootloader，并在此基礎(chǔ)上增加了 M22 無線通訊功能。在通過 ADS 調(diào)試通過后，便直接下載到 ARM 中運(yùn)行。因此，簡(jiǎn)化了開發(fā)流程，縮短了開發(fā)周期。（3）M22 模塊通訊電路板的設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。本文首先就 M22 外圍電路中的幾個(gè)具體問題做了詳細(xì)的說明與解釋：如電源部分的設(shè)計(jì)、差分語(yǔ)音通訊的電路、M22 與 SIM 卡的接口設(shè)計(jì)、天線的選擇等等。又因?yàn)榇?PCB 是高頻電路板，與其他的 PCB 設(shè)計(jì)有很多的不同之處。本文也同時(shí)詳細(xì)的討論了高頻 PCB 設(shè)計(jì)的方法與注意事項(xiàng)，從而為后續(xù)工作搭建了一個(gè)很好的平臺(tái)。（4）本系統(tǒng)內(nèi) 3 個(gè)模塊之間都是采用串口進(jìn)行通訊的。本文先分別對(duì) PC 機(jī)、ARM、M22 模塊的串口接口電路進(jìn)行了深入比較與研究，然后針對(duì) AT 指令，對(duì)具體的串口通訊的接口編程的步驟和方法進(jìn)行了詳細(xì)的討論。ARM 與嵌入式 Linux 搭配的開發(fā)是目前嵌入式開發(fā)領(lǐng)域最熱門的話題，也是嵌入式開發(fā)未來的重要方向。在對(duì)基于 ARM 微處理器和嵌入式 Linux 的 GPRS 通訊系統(tǒng)進(jìn)行研究之后，本文認(rèn)為該系統(tǒng)能夠很好的滿足嵌入式設(shè)備在無線通訊和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域的要求。由于 Linux 系統(tǒng)中軟件驅(qū)動(dòng)部分的可擴(kuò)展性，我們可以想象該系統(tǒng)還有很大改進(jìn)與上升空間。如為了滿足可視化的需要或加強(qiáng)人機(jī)交互，可以將 Linux 系統(tǒng)中的 GUI 移植到本系統(tǒng)中。由此可見，這是一個(gè)值得深入研究的課題。參考文獻(xiàn)：[1]俞昌忠. 基于嵌入式Web服務(wù)器的GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].安徽工程大學(xué),2012.[2]李欽偉. 基于嵌入式Linux及GPRS的無線銷售系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].中南大學(xué),2011.[3]王棟. 基于GPRS的嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的研究[D].蘭州理工大學(xué),2008.[4]張朝. 基于嵌入式及GPRS技術(shù)的無線監(jiān)測(cè)終端研究[D].西北工業(yè)大學(xué),2007.20
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