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1、xxx 毕业设计（论文）基于Linux的嵌入式串口通讯程序设计Based on Linux embedded serial communication program design学 校： xxx 学 院： 应用技术学院 班 次： 电子信息工程 学 号： xxx9 学生姓名： xxx 教师单位： 应用技术学院 指导教师： xxx 教师职称： 讲师 目录摘要1Abstract2第一章绪论11.1课题研究11.2 嵌入式串口通信国内外现状11.3 课题主要研究工作2第二章通信原理32.1 通信原理32.1.1 通信原理32.2.2 通信现状及前景42.2 串口通信52.2.1 串口通信52.2.2
2、 串口通信现状及前景6第三章设计平台及软硬件环境构架83.1 硬件平台83.1.1 设计平台83.1.2 通信平台83.2 软件平台83.2.1 嵌入式Linux83.2.2 虚拟机103.3 软件与硬件平台搭建103.3.1交叉编译工具的建立103.3.2 u-boot的编译和烧写113.3.3 内核的移植和烧写123.3.4 文件系统的制作与烧写14第四章 串口网络通讯设计164.1 Linux简单串口上网164.2 Linux串口上网设备加载和注销形式174.3 字符设备驱动程序194.4 伪网络设备驱动程序254.5 用户空间串口通信程序33第五章 总结与展望385.1 总结385.2
3、 展望38总结和体会39致谢40参考文献41附录43英文原文43中文翻译50摘要在控制领域之中，入式串口通信设备通讯能力的优劣已经成为了一个尤为重要的评判标准，是否能够进行网络通信将是十分重要的。对于由于特殊要求而不能订制一些网络硬件的嵌入式设备来说，希望通过最为简单且经济的方式来解决网络问题，由此自然希望在尽力不改变设备原有资源的情况下给设备添加网络功能，并且将设备原先的功能所产生的冲突减到最小，选择具有普遍广泛应用的串口来实现串口联网将是十分具有现实意义的。本次设计结合嵌入式开发流程，以UP-TECH2410为硬件平台，基于该平台搭建嵌入式Linux系统，将设计好的串口通讯程序移植到该嵌入
4、式系统中，完成整个设计过程。串口通信的设计是在UP-TECH2410开发板自身串口基础上，加载模块时完成伪网络设备、发送字符设备、接收字符设备的初始化和注册，最终实现串口联网问题。本文先介绍通信原理，再介绍设计的平台及嵌入式Linux系统的构建，包括U-boot、内核、文件系统的烧写。然后介绍串口网络通讯的设计，包括上网设备的加载和注销，字符设备、伪网络设备的驱动和用户串口通信程序。关键字：Linux，串口通讯，S3C2410，嵌入式AbstractAmong the control area, the capacity of communications has become a parti
5、cularly important evaluation criterion in the embedded equipment. For some embedded equipments as a special request which can not be made in some of the embedded network hardware equipments, we hope that through the most simple and economical way to solve network problems. By the time we naturally h
6、ope to make every effort not to change the original equipment resources that we can add to the network function under the equipment, and the original equipment functions arising from the conflict could be minimized. It is very realistic significance to select the widespread application serial to ach
7、ieve serial network link. The design combines the embedded development process to UP-TECH2410 as the hardware platform, based on the platform to build embedded Linux systems, serial communication program will be designed ported to the embedded system, complete the entire design process. The design o
8、f serial communication is UP-TECH2410 development board based on its serial port, load the module to complete pseudo-network device, character device to send, receive character device initialization and registration, and ultimately the serial interconnection issues. This article first describes comm
9、unication theory, and later designed the platform and embedded Linux system construction, including the U-boot, kernel, file system programming. Then describes the design of serial network communications, including Internet equipment, loading and off, character device, pseudo network device driver a
10、nd user serial communication program.Keywords：Linux, serial communication, S3C2410, embedded第一章 绪论众所周知，互联网最早于1969年起源于美国，可以说互联网是20世纪最伟大的发明之一。时至今日，信息化浪潮正席卷全球，方兴未艾。互联网已成为信息化的重要平台、信息化的重要工具和信息化的重要组成部分，互联网已经与信息化分不开，而且相互促进。随着互联网的迅速发展，互联网已经逐步渗透到人们工作、生活的方方面面，并对人们生活、企业发展和社会进步产生了巨大影响。1.1课题研究 互联网在经历过以“大型主机”、“服务
11、器和 PC 机”、“手机和移动互联网终端（MID）”为载体的三个发展阶段后，将逐步迈向以嵌入式设备为载体的第四阶段，英特尔称之为“嵌入式互联网”。在这个即将到来的第四阶段中，嵌入式设备和应用将真正让互联网无处不在，人们不论是在工作、娱乐、学习甚至休息的时候，都能 7*24 小时的与互联网保持连接。英特尔相信嵌入式互联网的快速崛起将到 2011 年时孕育出价值 100 亿美元，并预测到 2015 年将新增 150 亿个嵌入式计算设备与互联网的连接。而对于一些由于特殊要求而不能订制一些网络硬件的嵌入式设备来说，在不改变设备原有资源的情况下给设备添加网络功能，并且将设备原先的功能所产生的冲突减到最小
12、，应用的串口来实现串口联网将是十分具有现实意义的。 1.2 嵌入式串口通信国内外现状嵌入式互联网是是一个差异化的计算平台，它对于使用者来说是“隐形的”，它拥有预先设定的功能，与个人电脑的不同是，嵌入式设备需要把有限的计算能力用在一个主要应用中。嵌入式技术的特点非常适合终端市场的发展趋势和特点。嵌入式平台一般都是针对某些特定应用而开发，有一定的针对性，易于上手，灵活，成本低，便于升级。国际电联将互联网的发展分成四个阶段：第四个阶段就是所有的各种专业设备，包括家用电器、医疗设备、工业机器等等，全部都可以联网，彻底改变人们的生活方式。这第四个阶段就标志着“嵌入式互联网时代”的到来。嵌入式互联网将给市
13、场带来巨大的发展机遇。Intel公司CEO欧德宁先生最初是为公司设定了三个有增长潜力的目标领域：一是消费电子产品领域，二是移动互联网终端领域，三是上网本市场。每一个市场领域的潜在市场容量达到100亿美金，但很快欧德宁先生认识到，嵌入式市场的空间更大，将超过100亿美金。对于嵌入式市场的发展来说，中国市场的意义更加重大。中国市场对于嵌入式互联网这场革命来说非常关键。勃勃的生机，很好的产业互动，良好的协作精神，中国现在正在形成一个健康的嵌入式的发展模式和转型模式。中国可能是一个引发点，嵌入式市场先在中国蓬勃发展，然后辐射到全球其他地区。随着嵌入式Internet技术的不断应用和普及，嵌入式产品的需
14、求将变得越来越规范，巨大的市场需求将带动SOC（System On A Chip，系统级芯片 ）产品的规模化生产。可以预见，在不久的将来，面向不同需求的系列化嵌入式Internet芯片必将大量上市，而其价格将非常低廉。1.3 课题主要研究工作 本文在嵌入式系统开发技术的基础上，提出了串口通信的设计方案。实现在嵌入式Linux上通过UP-TECH S3C2410的串口来联网通信。主要用到的是UP_TECH S3C2410平台， Vmware workatation 7.1，redhat9.04，linux 2.6.24的内核，超级终端，arm-linux-gcc3.3.2.基于Linux嵌入式串
15、口通信程序设计主要讨论以下几个方面：1. 串口通信的整体架构；2. 开发环境的搭建，包括交叉工具的建立，u-boot、内核、文件系统的烧写；3. 上网设备的加载和注销，字符设备、伪网络设备的驱动；4. 串口通信程序的编写移植。第二章 通信原理通信按照传统的理解就是信息的传输。在当今高度信息化的社会，信息和通信已成为现代社会的“命脉”。信息作为一种资源，只有通过广泛地传播和交流，才能产生利用价值，促进社会生产力的发展，创造出巨大的经济效益。而通信作为传输信息的手段和方式，与传感技术、计算机技术相互融合，已成为21世纪国际社会和世界经济发展的强大推动力。可以预见，未来的通信对人们的生活方式和社会的发展将会产生更加重大和深远的影响。2.1 通信原理2.1.1 通信原理 通信是通过某种媒体进行的信息传递。古代，人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警等方式进
