基于μClinux的嵌入式USB主從機系統(tǒng).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是一個快速發(fā)展的領域。嵌入式系統(tǒng)的研究內容涉及到計算機學科的各個方面，主要的技術熱點包括嵌入式操作系統(tǒng)、系統(tǒng)芯片設計、應用軟件開發(fā)和各種服務性的研究工作。 隨著嵌入式技術在信息電器、移動計算機設備、網絡設備和工控仿真等領域的廣泛應用，通過公共標準接口在不同設備之間進行數據交換的需求迅猛增長。作為業(yè)界事實標準的USB接口應用于嵌入式設備中存在亟待解決的問題，即帶有USB接口的設備間的數據交換仍離不開目前大量扮演USB主機

2、角色的PC機，無法實現(xiàn)真正的移動數據交換。故而，本文從目前市場形勢與學院學科建設需求出發(fā)，兼顧教學試驗與應用開發(fā)，結合嵌入式系統(tǒng)和USB系統(tǒng)的特性，構建基于μClinux的嵌入式USB主從機系統(tǒng)，使之既可以作為USB主機讀寫USB設備(如U盤)，又可以作為USB設備與PC機交互。 論文首先搭建了基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)板軟件平臺，即設計實現(xiàn)具有雙啟動模式的系統(tǒng)引導程序Bootloader，根據硬件板資源環(huán)境對gClinux內核

3、進行裁剪、配置、編譯和移植。然后進一步分析USB主機遵從的協(xié)議及其工作原理，并結合μClinux下一般設備驅動的開發(fā)，研究μClinux的USB子系統(tǒng)，在此基礎上設計Philips ISPll61主機控制器驅動程序，編譯進μClinux操作系統(tǒng)，從而實現(xiàn)板上的USB主機功能。論文在研究本系統(tǒng)所使用的操作系統(tǒng)μClinux的過程中，對μClinux內存管理策略進行分析，針對應用中存在的問題提出一種改進的內存管理算法，在預知系統(tǒng)的一些應用的

4、前提下可以提高物理內存分配回收效率。 在嵌入式應用中實現(xiàn)USB并不那么簡單，作為近年新出現(xiàn)的USB OTG(USB On-The-Go)兩大功能之一的嵌入式USB主機為實現(xiàn)兩。USB設備直接通信鋪路，關于此方面的研究國內外均處于起始階段，尚不成熟。 本文給出的在基于ARM7開發(fā)板上的以μClinux操作系統(tǒng)為支撐的USB主機實現(xiàn)方案無論對于研究嵌入式USB設備的點對點通信還是作為相關產品測試原型都有一定的理論意義和實用價