發(fā)布時(shí)間：2020-08-27 16:22

【摘要】：隨著嵌入式系統(tǒng)在各領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,其重要性已日益凸顯。在眾多領(lǐng)域中,嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為技術(shù)轉(zhuǎn)化和科技創(chuàng)新的重要基礎(chǔ)。MN103E是松下公司研制的32位高性能嵌入式處理器。為進(jìn)一步驗(yàn)證MN103E作為通用嵌入式處理器的性能,也為了構(gòu)建一個(gè)無(wú)線(xiàn)通信和多媒體處理的驗(yàn)證和開(kāi)發(fā)平臺(tái),本文圍繞MN103E處理器設(shè)計(jì)了一個(gè)嵌入式開(kāi)發(fā)板的硬件和軟件系統(tǒng)。 本文在對(duì)嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、嵌入式硬件和軟件發(fā)展趨勢(shì)、基于MN103E的硬件和軟件發(fā)展現(xiàn)狀介紹之后,結(jié)合MN103E處理器的特性制定了開(kāi)發(fā)板的硬件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)資源分配方案。接下來(lái),將開(kāi)發(fā)板分為最小系統(tǒng)、增強(qiáng)功能、擴(kuò)展和調(diào)試三個(gè)部分分別闡述設(shè)計(jì)。 在完成硬件設(shè)計(jì)之后,最重要的就是驗(yàn)證硬件設(shè)計(jì)的正確性。因此,本文以具有代表性的SDRAM和以太網(wǎng)模塊為例,詳細(xì)闡述了基于JTAG的硬件系統(tǒng)驗(yàn)證設(shè)計(jì)。在板測(cè)試程序也可以用來(lái)驗(yàn)證系統(tǒng),但其功能更為強(qiáng)大,常被用于可靠性檢測(cè)和故障定位,為此本文又選擇以太網(wǎng)系統(tǒng)詳細(xì)闡述了在板測(cè)試的設(shè)計(jì)。 在已完成的開(kāi)發(fā)板硬件基礎(chǔ)上,以移植嵌入式Linux系統(tǒng)為中心,首先闡述了開(kāi)發(fā)板軟件設(shè)計(jì)的整體方案和設(shè)計(jì)步驟。接下來(lái),選擇U-Boot作為移植對(duì)象,詳細(xì)說(shuō)明了Bootloader的具體設(shè)計(jì)。Bootloader的中最重要的是它的啟動(dòng)加載流程,因此本文詳細(xì)闡述了啟動(dòng)加載流程兩個(gè)階段的設(shè)計(jì)。同時(shí)用以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)作為代表闡述了Bootloader的另一個(gè)部分——驅(qū)動(dòng)程序部分的設(shè)計(jì)。最后闡述Linux的移植設(shè)計(jì)。Linux移植的第一步是進(jìn)行移植架構(gòu)和資源分配的設(shè)計(jì),在明確架構(gòu)的基礎(chǔ)上又針對(duì)數(shù)據(jù)定義、開(kāi)發(fā)板初始化、串口驅(qū)動(dòng)、以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)、Flash驅(qū)動(dòng)和矩陣按鍵驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。 隨著本文設(shè)計(jì)的完成,MN103E處理器也完成了走出松下公司邁向廣闊市場(chǎng)的第一步。這個(gè)開(kāi)發(fā)板不僅驗(yàn)證了MN103E作為通用嵌入式處理器的性能,還為無(wú)線(xiàn)通信和多媒體領(lǐng)域的科研提供了基礎(chǔ)平臺(tái)。同時(shí),U-Boot這個(gè)當(dāng)今世界支持硬件最多的Bootloader也在我們的努力下第一次支持了MN103E處理器和開(kāi)發(fā)板,因此本文的設(shè)計(jì)具有一定開(kāi)創(chuàng)性的。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.12
【圖文】：

MN103E處理器組成框圖

EEPROM擴(kuò)展板接口串口控制芯片 16552PSRAM FLASH圖 2-17 開(kāi)發(fā)板實(shí)物解析圖章小結(jié)章首先介紹了 MN103E 處理器的一些影響開(kāi)發(fā)板硬件設(shè)計(jì)的特性；接下這些特性和項(xiàng)目意圖擬定了開(kāi)發(fā)板硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案并規(guī)劃了各種資源；按照整體設(shè)計(jì)，又分別詳細(xì)介紹了最小系統(tǒng)部分、增強(qiáng)功能部分、擴(kuò)試功能部分。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文開(kāi)發(fā)板 IP，在 IP 端即可看到傳輸性能相關(guān)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。如果測(cè)試出丟包現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)調(diào)整軟硬件設(shè)計(jì)。導(dǎo)致傳輸性能下降可能的原因有：1、終端阻抗匹配電阻、共模噪聲濾波電阻、發(fā)送電流配置偏置電阻阻值不合理；2、處理器總線(xiàn)時(shí)序配置過(guò)快或過(guò)慢，導(dǎo)致發(fā)送或接受數(shù)據(jù)阻塞。3.6 在板測(cè)試應(yīng)用和結(jié)果在板測(cè)試程序的設(shè)計(jì)、編碼、編譯完成后，燒寫(xiě)至 EEPROM 內(nèi)運(yùn)行，運(yùn)行提示和運(yùn)行結(jié)果可以通過(guò)七段數(shù)碼管和串口輸出，在板測(cè)試程序的串口輸出詳見(jiàn)圖 3-7，圖 3-7 是 SDRAM 存儲(chǔ)訪(fǎng)問(wèn)測(cè)試的運(yùn)行截圖。

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本文編號(hào)：2806335