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基于MPC8270和Linux的卫星通信IP数据处理系统开发

作　者: 余俊
导　师: 刘晓鸿
学　校: 北京邮电大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 嵌入式系统 MPC8270 Linux FPGA XC3S1500
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 122次
引　用: 1次
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内容摘要


卫星通信的覆盖范围广、通信距离远、通信容量大、传输频带宽等特点,使其已经在很多领域得到广泛的应用。卫星通信终端室内接入单元是卫星通信系统中地面终端的一部分,实现的基本功能是业务数据的转发与处理,以及网络管理等功能。论文讨论了基于MPC8270和Linux-2.6内核的卫星通信IP数据处理系统的实现。主要完成下面两个方面的工作:1.在分析了Linux设备驱动特点,分类、层次结构和功能的基础上,分析了Linux下的中断机制和相关函数,讨论了针对MPC8270所集成的设备控制器驱动程序的开发,实现了该系统I~2C设备驱动程序和SCC HDLC CISCO网络设备驱动程序,较好地支持互联互通。2.系统中采用了微处理器加FPGA的硬件结构,MPC8270与FPGA XC3S1500通过内存映射机制进行通信,本文详细介绍了FPGA上静态随机存储器的设计和实现,并在此基础上实现了XC3S1500在Linux下的设备驱动程序。详细讨论了XC3S1500上SPI总线控制器的设计和实现,包括控制模块、接收模块、发送模块和频率产生模块。目前,实际测试表明系统其实时性和数据处理能力等方面均达到设计要求,与其他设备互联互通较好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 嵌入式系统概述  9-12
    1.1.1 嵌入式系统和通用计算机系统  9-10
    1.1.2 嵌入式操作系统  10-11
    1.1.3 主流嵌入式处理器简介  11-12
  1.2 基于MPC8270和Linux-2.6内核的卫星通信IP数据处理系统简介  12-13
  1.3 论文的内容结构安排  13-14
第二章 系统的硬件结构和软件开发环境  14-31
  2.1 系统硬件结构  14-16
  2.2 MPC8270处理器  16-22
    2.2.1 MPC8270处理器内部结构  16-17
    2.2.2 G2_LE微处理器内核  17-19
    2.2.3 CPM通信处理器  19-20
    2.2.4 系统接口单元SIU  20-21
    2.2.5 MPC8270存储管理  21-22
  2.3 软件开发环境  22-30
    2.3.1 主机开发环境配置  23-25
      2.3.1.1 交叉编译工具安装  23
      2.3.1.2 tftp服务器配置  23-24
      2.3.1.3 minicom配置  24-25
    2.3.2 目标板开发环境  25-30
      2.3.2.1 U-Boot在MPC8270上的移植  25-28
      2.3.2.2 Linux在MPC8270上的移植  28-29
      2.3.2.3 根文件系统的设计实现  29-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 系统中设备驱动程序的设计实现  31-56
  3.1 Linux下设备驱动程序概述  31-36
    3.1.1 设备驱动类型  31-35
    3.1.2 Linux中断机制  35-36
  3.2 MPC8270的I~2C总线驱动  36-45
    3.2.1 I~2C总线概述  36-38
    3.2.2 Linux中的I~2C驱动程序分析  38-42
    3.2.3 MPC8270中I~2C的工作过程和在驱动中的实现  42-45
  3.3 MPC8270的SCC HDLC模式网络设备驱动  45-55
    3.3.1 HDLC协议概述  45
    3.3.2 Linux中的HDLC驱动程序分析  45-50
      3.3.2.1 Linux中的HDLC驱动程序体系结构分析  45-48
      3.3.2.2 Linux中的网络设备驱动程序体分析  48-50
    3.3.3 MPC8270中SCC HDLC的工作过程和在驱动中的实现  50-55
  3.4 本章小结  55-56
第四章 系统中FPGA的应用  56-67
  4.1 FPGA开发简介  56-59
    4.1.1 FPGA概述  56
    4.1.2 FPGA开发流程  56-58
    4.1.3 硬件描述语言VHDL简介  58-59
  4.2 XC3S1500简介  59-60
  4.3 XC3S1500下SPI总线接口的实现  60-62
    4.3.1 SPI总线概述  60
    4.3.2 SPI接口的FPGA实现  60-61
    4.3.3 DDS频率产生模块设计  61-62
  4.4 XC3S1500与MPC8270接口  62-66
    4.4.1 MPC8270与XC3S1500硬件连接  62-63
    4.4.2 XC3S1500上静态随机存储器设计  63-64
    4.4.3 Linux下FPGA驱动的实现  64-66
  4.5 本章小结  66-67
第五章 总结与展望  67-69
  5.1 总结  67
  5.2 展望  67-69
参考文献  69-70
致谢  70-71
攻读学位论文期间发表的学术论文目录  71

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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