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基于ARM VxWorks的家庭网关研究与设计

唐德波  
【摘要】:随着计算机、通信、网络和控制技术的突飞猛进,人们不仅对家居的自动化和信息化程度要求越来越高,而且对家用设备控制的灵活性以及对外部信息获取的方便性也提出了更高的要求。这些要求的实现都离不开家庭网络,而家庭网关作为家庭内部网络与家庭外部广域网进行通信的门户,自然也成了研究的重点。因此本设计拟采用S3C4510B+RTL8305SB和VxWorks的组合作为家庭网关的软、硬件基础,并在此基础上展开对家庭网关的软硬件平台进行研究和设计。 论文首先介绍了家庭网关的嵌入式操作系统、微处理器的选型,并给出了家庭网关的软硬件层次结构,即硬件、系统软件和应用软件三个部分,并详细介绍了家庭网关的硬件系统的设计。该硬件系统以S3C4510B和五口网络交换芯片RTL8305SB(一个WAN口,4个LAN口)为核心,扩展了Jtag接口、串口、SDRAM和Flash存储器以及LAN和WAN接口。 接着论文介绍了该家庭网关的软件系统设计。VxWorks是一个具有可伸缩、可裁剪和高可靠性的操作系统,适用于所有流行目标CPU平台,它具有强大的网络支持、高度模块化和微内核等优点。重点介绍了VxWorks操作系统启动流程、VxWorks在该硬件平台的系统移植、基于Flash存储器的TrueFFS驱动的实现过程和GoAhead WebServer服务器的移植等。 同时,论文对所设计的家庭网关的硬件调试过程进行了说明,并对所设计的家庭网关的系统软件的运行进行了简单的功能测试。最后对该设计进行了简单总结以及进一步的研究工作作了说明。


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