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【6h】

AHB-CardBus桥IP核驱动程序的设计与实现

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文摘

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论文说明:图目录、表目录、缩略语表

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1 AHB的发展和研究现状

1.2 CardBus的发展和研究现状

1.3课题任务及本文主要工作

1.3.1课题任务

1.3.2本文主要工作

第二章Linux设备驱动概述

2.1 Linux设备驱动开发的特点

2.2 Linux设备驱动的结构

2.3 Linux设备驱动的中断处理机制

2.3.1中断的注册

2.3.2底半部机制

2.4 小结

第三章IP核驱动程序总体架构的设计

3.1 AHB-CardBus桥IP核的总体设计

3.1.1 AHB-CardBus桥IP核的设计过程

3.1.2AHB-CardBus桥IP核的功能特点

3.2 CardBus PC卡编程规范

3.3 Linux中CardBus PC卡工作方式的分析

3.3.1 Linux中Pcmcia/CardBus的软件结构

3.3.2 Socket Service

3.3.3 Card Service

3.3.4 Pcmcia/CardBus卡工作流程

3.4IP核驱动程序总体架构的建立

3.4.1可选的两种方案的比较

3.4.2几个需要注意的问题

3.4.3新的架构的特点

3.5 小结

第四章IP核驱动程序控制模块的实现

4.1 IP核寄存器的访问

4.2 IP核对CardBus卡配置空间的访问

4.3 IP核的初始化

4.4 IP核的中断处理

4.5 IP核的I/O控制接口

4.6小结

第五章IP核驱动程序CardBus封装层的设计

5.1 CardBus PC卡的组织结构

5.2 Linux内核PCI层的分析

5.3 CardBus封装层设计思想

5.4 CardBus封装层的实现

5.4.1几个重要数据结构的说明

5.4.2 CardBus卡注册入口

5.4.3 CardBus卡配置入口

5.5 小结

第六章CardBus网卡驱动程序的移植

6.1 CardBus PC卡的选择

6.2 CardBus网卡驱动程序的移植

6.2.1 Linux内核中PCI设备驱动的特点

6.2.2移植的要点

6.2.3网络设备驱动的关键点

6.3小结

第七章IP核驱动程序的功能验证与测试

7.1嵌入式SoC测试平台介绍

7.1.1 SoC硬件平台

7.1.2交叉编译软件平台

7.2 FPGA软硬件协同验证

7.3网络业务测试

7.4 小结

第八章结论

致谢

参考文献

在校期间的研究成果

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摘要

AHB总线是当前应用广泛的一种片上总线,由ARM公司开发。CardBus是PCMCIA推出的新一代高性能32位总线主控接口,它是类PCI的一种总线,同时与16bit PC卡的接口有统一的物理规格,在数字机顶盒等电子产品中应用广泛。自主研发的AHB-CardBus桥IP核可以很好地与ARM微处理器结合在一起,加快产品设计。 Linux由于其优良的特点,包括内核高效稳定、广泛的硬件支持、源码开放、完善的网络通信和文件管理机制、优秀的开发工具等,是目前嵌入式操作系统研究开发的热点,在通讯系统、消费电子、半导体SOC等领域中正势如破竹地发展应用。 本论文的主要内容就是阐述在嵌入式Linux和ARM处理器的环境下,AHB-CardBus桥IP核驱动程序的设计与实现。论文首先介绍了AHB总线和CardBus总线的发展和研究现状,继而分析了Linux设备驱动开发的一般方法,重点阐述了中断处理的机制,然后从分析自主研发的AHB-CardBus桥IP核的特点和Linux中PC卡的工作机制入手,提出了一种针对该IP核的驱动程序设计方案,并详细阐述了控制模块的实现和CardBus封装层的设计,接着介绍了CardBus卡驱动程序的移植,论文最后对AHB-CardBus桥IP核的FPGA测试做了阐述。 由于AHB-CardBus桥IP核在系统中起到主控制桥的作用,这决定了其驱动程序不仅要完成对桥本身的配置,而且还必须有效地响应设备端驱动程序的请求。分析和设计过程是本论文阐述的一个重点,在内容安排上遵循设计过程。根据作者所做的工作,论文从三个方面进行了详细的阐述:驱动程序总体架构的设计、驱动程序控制模块的实现和CardBus封装层的设计。 本论文基于一个实际工程项目的开发,针对自主研发的AHB-CardBus桥IP核而设计的驱动程序结构紧凑,灵活实用。工程结果表明,该IP核在SOC系统中可以稳定高效地工作。

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