论文部分内容阅读
嵌入式系统是一个快速发展的领域。嵌入式系统的研究内容涉及到计算机学科的各个方面。目前主要关注的应用领域是网络系统、无线网络、3G应用、消费电子等。主要的技术热点包括嵌入式操作系统、系统芯片设计、应用软件开发和各种服务性的研究工作。本论文研究了嵌入式系统的体系结构和发展状况，分析ARM处理器的工作模式，寄存器的设置和分配，讨论和分析了嵌入式系统IntelPxA255微处理器和本研究中用到的嵌入式Linux操作系统ARM Linux。嵌入式操作系统的移植工作要根据目标系统的需求，确定移植所需要修改的文件及需要添加的设备驱动程序。Linux移植是一个综合性很强的技术工作。嵌入式系统根据需求的不同，其软/硬件都是可定制的，其启动引导也各不相同，这是嵌入式系统设计的难点和重点之一。在实验室自行设计的基于PXA255处理器芯片的目标板上，本课题进行了ARM Linux系统的移植研究工作，包括Linux2.4.18内核移植、文件系统移植以及引导程序bootloader的编程开发。
通用串行总线(USB)是一种高传输速率的串行接口总线，由于它具有即插即用、易于扩展和高传输速率的特点，因此现在被广为应用于各种计算机外设、数字设备以及工业领域之中。本课题设计的目标之一是使实验室自行设计的基于PXA255处理器的目标板支持USB2.0主机通信，可以外接USB设备。由于Linux2.4.18的USB子系统只支持USB1.1协议，所以有必要对USB子系统进行修改、升级。本文简要叙述了USB的总线特点、软硬件结构和USB2.0协议。然后从USB核心和主机控制器驱动的实现两个方面对Linux下USB子系统进行了分析。在前面分析的基础上，并根据嵌入式Linux系统的需求，完成了Linux下USB子系统的设计。
USB是一个庞大复杂的协议，作为一种总线，它为系统访问大量外部USB设备提供了通道，可见USB驱动在系统中的重要性。因此，USB驱动的正确设计需要深入细致的研究工作。
本课题的设计方案和理论分析为后续研究和开发打下了基础，并为其他后续嵌入式USB设备应用的开发提供了参考。