| 【中文题名】 | 基于嵌入式Linux平台的家庭网关设备的研究与设计 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 软件工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-11-28 |
| 【中关键词】 | 嵌入式,Linux,家庭网关,TR-069,远程升级, |
| 【英关键词】 | embedded,Linux,home gateway,TR-069,remote update software, |
| 【分类导航】 | 工业技术>无线电电子学、电信技术>通信>通信网>一般性问题>通信网设备 |
| 【论文摘要】 |
随着以网络为代表的信息技术的不断发展,嵌入式计算机的应用越来越广,几乎无处不在,嵌入式系统与嵌入式软件的研究掀起了新的高潮,出现了许多热点问题,其中家庭数字化就是热点之一。如何实现家庭数字化呢?家庭网关是数字家庭的核心。它是连接内外的桥梁,一方面是使住宅用户可以获得各种家庭服务的平台;另外一个方面是家庭内部网络连接到外部的一种物理接口。
开发任何产品首先都应该由其市场需求来驱动的,本文先介绍了数字家庭的概念以及目前国内外的发展现状,阐述了发展家庭网络的必要性和迫切性。然后从家庭组网的特殊性要求出发,得出一个结论,即家庭网关将是当前及未来家庭数字化的一个关键设备。
本文以嵌入式家庭网关为研究对象,首先简单概述了嵌入式系统的特点以及开发设计的相关知识,以指导家庭网关的开发和设计。在硬件方面,选用的是Broadcom公司的BCM6348芯片组,文中详细介绍了该芯片组及其外围器件,同时针对该系统设计实现了引导Linux内核正常启动的BootLoader软件模块。然后从Linux内核和应用角度来讨论整个家庭网关的软件设计框架,从而将软硬件设计很好的结合起来。
最后从电信运营的可维护可管... |
| 【论文题纲】 |
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第一章 绪论 |
9-15 |
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1.1 选题依据和研究意义 |
9-10 |
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1.2 数字家庭网络概述 |
10-11 |
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1.3 家庭网关的提出及其研究现状 |
11-12 |
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1.4 家庭网关的主要上行方式及组网应用模型 |
12-14 |
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1.5 本文内容和章节安排 |
14-15 |
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第二章 嵌入式linux 开发环境 |
15-20 |
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2.1 什么是嵌入式系统 |
15 |
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2.2 嵌入式系统的特点 |
15-16 |
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2.3 典型的嵌入式操作系统 |
16-17 |
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2.3.1 嵌入式Linux |
16 |
|
2.3.2 WinCE |
16-17 |
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2.3.3 VxWorks |
17 |
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2.4 嵌入式系统的选型 |
17-19 |
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2.5 本章小结 |
19-20 |
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第三章 家庭网关的硬件设计 |
20-35 |
|
3.1 MIPS 架构CPU |
21-27 |
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3.1.1 CPU 地址分配 |
21-23 |
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3.1.2 CP0 寄存器 |
23 |
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3.1.3 指令系统 |
23-25 |
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3.1.4 异常和中断理论分析 |
25-27 |
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3.2 ADSL 与ATM 模块的设计 |
27-29 |
|
3.3 网络接口模块的设计 |
29-31 |
|
3.4 外围设备分析 |
31-33 |
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3.4.1 串口系统分析 |
31-32 |
|
3.4.2 FLASH 系统分析 |
32-33 |
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3.4.3 硬件看门狗设计 |
33 |
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3.5 本章小结 |
33-35 |
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第四章 嵌入式网关软件平台的设计与实现 |
35-58 |
|
4.1 软件总体功能框架 |
35-39 |
|
4.1.1 BootLoader 软件总体框架设计 |
35-38 |
|
4.1.2 网关的软件功能框架 |
38-39 |
|
4.2 ATM 网络层的实现 |
39-46 |
|
4.2.1 ATM（Asynchronous Transfer Mode）网络的简介 |
39-40 |
|
4.2.2 Linux 内核对ATM 网络协议簇的支持 |
40-42 |
|
4.2.3 ATM 网络适配层的用户态程序设计 |
42-46 |
|
4.3 路由策略的选择与设计 |
46-48 |
|
4.3.1 桥接模式的实现 |
46 |
|
4.3.2 单PVC 上桥接与路由混合组网的实现 |
46-48 |
|
4.4 Netfilter 功能的实现 |
48-52 |
|
4.4.1 Netfilter 框架分析 |
48-50 |
|
4.4.2 家庭网关NAT 功能的分析与设计 |
50-51 |
|
4.4.3 NetFilter 功能的分析和设计 |
51-52 |
|
4.5 WEB 功能的实现 |
52-54 |
|
4.5.1 WEB SERVER 的实现框架 |
53 |
|
4.5.2 HTML 等静态文本类型的处理实现 |
53 |
|
4.5.3 cgi 等动态交互动作的实现 |
53-54 |
|
4.6 CLI 主进程的实现 |
54-57 |
|
4.6.1 CLI 的主框架结构 |
54-55 |
|
4.6.2 家庭网关的初始化 |
55-56 |
|
4.6.3 命令行的处理 |
56-57 |
|
4.7 本章小结 |
57-58 |
|
第五章 家庭网关远程配置管理特性设计与实现 |
58-89 |
|
5.1 DSL-FORUM 的ADSL CPE 终端管理的框架体系 |
58-59 |
|
5.2 TR-069 广域网络自动管理协议 |
59-68 |
|
5.2.1 应用层管理模型 |
59-60 |
|
5.2.2 TR-069 协议栈结构 |
60-62 |
|
5.2.3 TR-069 简单工作过程 |
62 |
|
5.2.4 家庭网关上的TR-069 协议栈的实现 |
62-68 |
|
5.3 远程升级备份方案 |
68-75 |
|
5.3.1 家庭网关升级备份需求分析 |
68-71 |
|
5.3.2 软硬件支持 |
71-74 |
|
5.3.3 两种升级备份方案及其比较 |
74-75 |
|
5.4 双备份方案 |
75-77 |
|
5.5 miniLinux 最小系统升级方案 |
77-88 |
|
5.5.1 最小系统升级方案概述 |
77-78 |
|
5.5.2 miniLinux 最小系统的设计 |
78-82 |
|
5.5.3 升级时机 |
82-83 |
|
5.5.4 升级流程 |
83-88 |
|
5.6 本章小结 |
88-89 |
|
第六章 结束语 |
89-90 |
|
致谢 |
90-91 |
|
参考文献 |
91-93 |
|
攻硕期间取得的研究成果 |
93 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.348184 |
