毕业论文最终修改版.doc
毕业论文最终修改版摘 要 嵌入式系统与以太网技术融合发展将是嵌入式技术未来发展的重要方向。针对目前网络应用的特点，提出了基于AT91RM9200微处理器的嵌入式网络应用平台的设计方案。即在以太网上，任何一台机通过网络浏览器，输入嵌入式网站的地址，即可访问本网站。在网站上设计了一系列ARM9嵌入式浏览网页，单击相应的链接，可访问相应的网页，体现出嵌入式系统的静态特性。而且该设计还详细介绍了该网站各个部分的设计和实现方法: 包括硬件模块、软件模块、引导加载程序、嵌入式Linux内核和根文件系统。为基于 ARM的嵌入式网络应用系统的开发搭建了一个较为完善的平台 ,对于网络通信在嵌入式设备中的应用有很好的借鉴意义，所以说嵌入式系统的设计已经成为现代电子设计的一大领域和方向。 关键字 嵌入式系统 ARM920T WEB I Title Research and Design of embedded WEB based on ARM9 technology Abstract The incorporated development of embedded system and Ethernet technology will be the important direction of embedded technology development in the future. According to the characteristics of network application at present, the solution of constructing embedded network application platform based on embedded microprocessor AT91RM9200 is presented. That is to say, any PC computer through network browser , input the related embedded IP address and then you can have access to browse this web. On the website, I design a series of ARM9 embedded browser hompages, click on the appropriate link, you can visit the corresponding homepage,which reflect the static characteristics of embedded system. The design and implementation method of various parts, including hardware module, software module，bootloader program, embedded Linux kernel and root file system, are introduced in details. A perfect platform is built for the development of embedded network application system based on ARM, which is quite significant for the application of network communication in embedded systems. So, embedded system has been a great field of modern electronic design. Keywords Embedded System ARM920T WEB II 目 录 1 背景综述 . 1 1.1引 言 . 1 1.2选题背景 . 1 1.2.1问题的提出 . 1 1.2.2课题来源 . 1 1.3目的和意义 . 1 1.4指导思想 . 2 1.5 本系统研究的内容及主要工作 . 2 2 系统设计综述 . 3 2.1方案论证 . 3 2.2嵌入式系统概述 . 4 2.3 ARM微处理器 . 5 2.4嵌入式LINUX 特点 . 7 3 系统硬件平台设计 . 9 3.1 AT91RM9200电源电路设计 . 9 3.2 AT91RM9200芯片设计 . 10 3.3 以太网电路的设计 . 12 3.4 SDRAM 存储器电路设计 . 17 3.5 FLASH存储器电路设计 . 18 3.6 USB 主设备电路设计 . 18 4 系统软件平台设计 . 20 4.1移植嵌入式LINUX的关键工作 . 20 4.2 BOA移植的建立 . 24 4.2.1嵌入式网站Boa 的特点 . 24 4.2.2 Boa的功能实现 . 24 4.2.3 Boa 在ARM 上的移植 . 25 4.2.4 测试Boa 的运行 . 26 5 调试环境的建立及结果 . 27 5.1 调试环境的建立 . 27 5.2测试结论 . 32 6 毕业设计总结 . 33 参考文献 . 34 i 1 背景综述 1.1引 言 当今的信息时代,互联网已经渗透到了人们工作和生活的各个方面。随着计算机技术发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分。嵌入式 Internet是近几年发展起来一项新兴概念和技术,通过各种各样的嵌入式设备也能上网使用浏览Web。21世纪的电子信息产品要适应这个发展的方向和要求，否则将很难有强劲的竞争力。而目前正在开发的嵌入式系统中,近50%的项目选择 Linux作为嵌入式操作系统,因此研究在ARM-LINUX操作系统下的嵌入式 Web技术具有较高的现实意义。 1.2选题背景 1.2.1问题的提出 随着Internet 技术与光纤技术的广泛应用，使得网络速度和带宽大幅度提高，各种基于WEB的项目日趋丰富，服务日趋完善，使得大众对嵌入式教学提出了更高的要求，传统的八位单片机由于其运行速度慢、驱动能力、功耗等问题已越来越不能满足用户的需求。ARM处理器以其高性能、低功耗、丰富驱动等功能成为新的嵌入式教学领域开发的理想选择。 1.2.2课题来源 本系统来自于对现代教学系统的研究，其应用价值较高，系统性较强。由于工程较大，这里只设计了典型的几个功能模块，并且在整个项目中能够单独的实现重要的功能任务，具有代表性。为了更好的开发研究，我们有必要对目前较为流行的ARM-LINUX系统做较详细的介绍。 1.3目的和意义 本设计主要研究内容是实现一个基于9的嵌入式网站。即在以太网上，任何一台机通过网络浏览器，输入嵌入式网站的地址，即可访问本网站。在网站上设计了一系列嵌入式教学网页，单击相应的链接，可访问相应的网页，可以满足嵌入式教学的需要同时使嵌入式教学能广泛应用于各所学校中。 与传统的教学相比，本系统不仅可以节省很大的人力物力和时间，还可以优化工作，提高工作质量和工作效率。 1 1.4指导思想 ARM处理器以其高性能, 低功耗，丰富驱动等功能成为新的嵌入式电子产品开发的理想选择，尤其随着32位嵌入式CPU价格的下降和性能指标的提高，为嵌入式系统的广泛应用提供了可能。同时为了实现对系统资源的更好分配，复杂任务的更好调度，引入了嵌入式操作系统。本次设计采用了ATMEL 公司的AT91RM9200 ARM芯片与DM9161E的硬件接口电路并且实现了TCP/IP协议，软件部分在移植了基于ARM9的嵌入式LINUX的基础之上，又采用移植BOA的方法，实现了嵌入式WEB服务器部分，以满足访问网页的要求。其中ARM-LINUX具有很好的移植性、稳定性、强大的协议支持功能、丰富的设备支持功能，现在被广泛应用于嵌入式操作系统中并已成为一种新兴力量。 1.5 本系统研究的内容及主要工作 采用ATMEL公司的AR91RM9200 ARM芯片设计与DM9161E的硬件接口，并且实现了TCP/IP协议，使其具有上网功能，可以作为一个嵌入式网站使用。 由于受到AR91RM9200实现的嵌入式系统内存和处理速度的限制，该设计对TCP/IP按层进行了简化，实现了ARP(地址解析协议)、IP（网际协议）、ICMP（Internet 控制报文协议）、UDP(用户数据报协议)和TCP(传输控制协议)。 在数据链路层实现ARP协议。该模块由ARPRepuest ARP InputARP Timer组成。ARPRepuest负责主机在向网络发送数据时发送ARP请求以确定目的地址的以太网地址。ARP Input判断ARP 包的类型是网络上其他机子发送过来的请求包或是回送给本机的响应包、判断其合法性并进行相应的处理。如果是请求包则交换目的地址跟源地址的以太网地址跟IP地址，然后计算校验码，打包发送出去。如果是返回给本机的ARP响应包，则将数据包里面的IP地址存到路由表里，以便往后发送数据时可以查询目的以太网地址。 在网络层实现IP协议和ICMP协议。IP模块由IPInput和Ipoutput 组成。IPInput负责接受IP数据包，Ipoutput 负责发送IP 数据包。 2 5 / 5
