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《基于arm的vme總線嵌入式控制器研制》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、碩士學位論文基于ARM的VME總線嵌入式控制器研制DESIGNOFVMEBUSEMBEDDEDCONTROLLERBASEDONARM王斌峰哈爾濱工業(yè)大學2016年6月國內(nèi)圖書分類號:TP336學校代碼:10213國際圖書分類號:004.71密級:公開工程碩士學位論文基于ARM的VME總線嵌入式控制器研制碩士研究生:王斌峰:導師:付平:教授申請學位:工程:碩士學科:儀器:儀表工程所在單位:自動化測試與控制系:答辯日期:2016:年7月1日授予學位單位:哈爾濱工業(yè)大學:ClassifiedIndex:TP336U.D.C:004.71Disse
2、rtationfortheMasterDegreeinEngineeringDESIGNOFVMEBUSEMBEDDEDCONTROLLERBASEDONARMCandidate:WangBinfengSupervisor:Prof.FuPingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:InstrumentandMeterEngineeringAffiliation:DepartmentofAutomaticTestandControlstDateofDefence:July
3、,1,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文摘要VME總線控制器是VME測試系統(tǒng)的核心部件。針對停產(chǎn)替代和武器裝備國產(chǎn)化的需求,本課題研制了以ARMCortex-A5處理器SAMA5D3為核心的VME總線嵌入式控制器。在深入分析VME總線控制器需求后,結(jié)合SAMA5D3處理器的特點,本課題提出了控制器的軟件方案和硬件方案。硬件設(shè)計可分為三個部分,分別為處理器外圍電路、VME控制器接口電路和VME總線接口電路。外圍電路圍繞SAMA5
4、D3設(shè)計實現(xiàn)了VME控制器的最小運行單元;控制器接口電路以SAMA5D3豐富的外設(shè)控制器資源為基礎(chǔ),實現(xiàn)了網(wǎng)口、USB、VGA、串口等外部接口;VME總線接口電路以FPGA為核心,在理解SAMA5D3外部總線接口(EBI)和VME總線接口的基礎(chǔ)上,通過硬件描述語言,配合必要的驅(qū)動電路,實現(xiàn)了VME總線接口到處理器外部總線接口的邏輯轉(zhuǎn)換。軟件設(shè)計方面,本文確定了以嵌入式Linux為核心設(shè)計軟件系統(tǒng)的方案。本文分析了VME總線控制器的啟動過程,完成了引導程序的移植;并按照課題實際需要對Linux操作系統(tǒng)進行剪裁;隨后在Linux驅(qū)動程序框架下完成
5、了VME總線接口相關(guān)的驅(qū)動程序設(shè)計,包括VME總線讀寫驅(qū)動、VME總線中斷管理驅(qū)動、硬件定時器驅(qū)動等,驅(qū)動程序按照模塊化的設(shè)計思想實現(xiàn),將硬件相關(guān)參數(shù)保存在設(shè)備樹文件中,提高了驅(qū)動程序的可移植性。本文最后對VME總線控制器進行了測試。首先單獨測試了總線控制器提供的各個外部接口,并對VME總線的讀寫和中斷分別進行了測試。最后將控制器應(yīng)用在實際的VME總線測試系統(tǒng)中,對控制器的設(shè)計方案進行了整體驗證。關(guān)鍵詞:VME;嵌入式控制器;ARM;Cortex-A5;LinuxI哈爾濱工業(yè)大學工學碩士學位論文AbstractVMEbuscontroller
6、isthecorepartoftheVMEtestsystem.Tomeetdemandsthatreplacediscontinuedproductsandpromotethelocalizationprocessofweaponry,thisthesisdesignsVMEbusembeddedcontrollerbasedontheSAMA5D3processorwithCortex-A5ARMkernel.UnderthepremiseofafullanddeepanalysisofthedemandofVMEbuscontrolle
7、r,consideringthecharacteristicsoftheprocessor,thisthesisproposesboththeschemeofsoftwareandhardwareofthecontroller.Hardwaredesigncanbedividedintothreeparts,includingtheperipheralcircuitofprocessor,theinterfacecircuitofVMEcontrollerandtheinterfacecircuitofVMEbus.Theperipheral
8、circuitofprocessorandtheSAMA5D3processorareconstitutedtobeaminimumoperatingunitofV