嵌入式数据终端平台的研制
摘要
随着嵌入式系统硬件设备的广泛运用、价格不断降低，及嵌入式系统应用范围的不断扩大，嵌入式文件系统的重要性显得更加突出。
嵌入式系统通常是无磁盘系统，为了让嵌入式系统能够永久性保存资料，使用闪存是一种普遍的策略。那么如何在嵌入式系统环境中建立闪存文件系统就成为了本文研究和解决的重要问题。
嵌入式数据终端平台是针对江苏光一科技公司现有自动抄表产品的技术不足，而设计开发的智能抄表新平台。该平台以LPC2292处理器为核心，移植了μC／OS-Ⅱ操作系统，外加各存储模块、通信模块等。论文基于对该平台实际应用的需求分析，通过对文件系统的分析研究，并结合嵌入式闪存文件系统的设计特点，构建了一兼容FAT文件系统的嵌入式NAND Flash文件系统，与此同时，通过USB总线，实现了PC机和嵌入式数据终端平台间的通信，完成了两者间文件的上下传输。
系统的调试与测试表明：系统达到了预期的功能要求及一定的性能要求，实现了课题研究的预期目标。
With the increasing of availability of embedded system hardware and the lowering ofits price, and the expanding of application field, the importance of embedded file system isbecoming more and more significant.
Embedded systems are usually diskless systems. In order to keep permanent data inthe systems, it is a widely adapted strategy to use flash memory. Therefore how to build aflash file system in embedded system is the focus of this thesis.
The Embedded Development Platform of Data Terminal is a new intelligent meterreading platform which is designed for Jiangsu Elefirst Technology Company, based on thepurpose to solve some disadvantages of the existing meter reading system. The platform isbased on LPC2292 microprocessor andμC/OS-Ⅱoperating system. It also includes somemodules such as memory modules, communication modules and so on. On the basis of thedemand analysis of the products and the research of file system, combined with thecharacteristic of the design of embedded flash file system, an embedded NAND Flash filesystem based on FAT structure is built on the platform. At the same time thecommunication between Personal Computer and the terminal platform through UniversalSerial Bus is completed. Files can be transferred between the two.
Through the debugging and testing of the system it is proved that the system reachesthe function and performance demand as expected, and achieves the anticipated target ofthe research.
嵌入式系统通常是无磁盘系统，为了让嵌入式系统能够永久性保存资料，使用闪存是一种普遍的策略。那么如何在嵌入式系统环境中建立闪存文件系统就成为了本文研究和解决的重要问题。
嵌入式数据终端平台是针对江苏光一科技公司现有自动抄表产品的技术不足，而设计开发的智能抄表新平台。该平台以LPC2292处理器为核心，移植了μC／OS-Ⅱ操作系统，外加各存储模块、通信模块等。论文基于对该平台实际应用的需求分析，通过对文件系统的分析研究，并结合嵌入式闪存文件系统的设计特点，构建了一兼容FAT文件系统的嵌入式NAND Flash文件系统，与此同时，通过USB总线，实现了PC机和嵌入式数据终端平台间的通信，完成了两者间文件的上下传输。
系统的调试与测试表明：系统达到了预期的功能要求及一定的性能要求，实现了课题研究的预期目标。
With the increasing of availability of embedded system hardware and the lowering ofits price, and the expanding of application field, the importance of embedded file system isbecoming more and more significant.
Embedded systems are usually diskless systems. In order to keep permanent data inthe systems, it is a widely adapted strategy to use flash memory. Therefore how to build aflash file system in embedded system is the focus of this thesis.
The Embedded Development Platform of Data Terminal is a new intelligent meterreading platform which is designed for Jiangsu Elefirst Technology Company, based on thepurpose to solve some disadvantages of the existing meter reading system. The platform isbased on LPC2292 microprocessor andμC/OS-Ⅱoperating system. It also includes somemodules such as memory modules, communication modules and so on. On the basis of thedemand analysis of the products and the research of file system, combined with thecharacteristic of the design of embedded flash file system, an embedded NAND Flash filesystem based on FAT structure is built on the platform. At the same time thecommunication between Personal Computer and the terminal platform through UniversalSerial Bus is completed. Files can be transferred between the two.
Through the debugging and testing of the system it is proved that the system reachesthe function and performance demand as expected, and achieves the anticipated target ofthe research.
引文
1 魏忠，蔡勇，雷红卫．嵌入式开发祥解．第1版．北京：电子工业出版社，2003
2 许海燕，付炎．嵌入式系统技术与应用．第1版．北京：机械工业出版社，2002
3 张大波．嵌入式系统原理、设计与应用．第1版．北京：机械工业出版社，2005
4 桑楠．嵌入式系统原理及应用开发技术．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2002
5 刘伟群．嵌入式系统及其应用技术特点．娄底师专学报．2004(2)：69-71
6 谌爱文，陈仕许．初探在uCOS-Ⅱ上实现大容量内存文件系统．怀化学院学报．2006，25(2)：110-112
7 院泽嘉，董金明．FAT16文件系统在嵌入式操作系统μC／OS实现．电子测量技术．2005(6)：27-28
8 张红兵，魏波．大容量内存文件系统设计及μC／OS下的实现．单片机与嵌入式系统应用．2004(3)：15-17，20
9 陈智育．嵌入式系统中的Flash文件系统．单片机与嵌入式系统应用．2002(2)：5-8
10 Rosenblum M. The Design and Implementation of a Log-Structured File System [J]. Transactions on Computer Systems, 1992, 10(2): 26-52
11 江苏光一科技有限公司网址．www.elefirst.com
12 Zhao Wenlei, Xue Yanbing. Design of New Long-Distance Intelligent Watt-Hour Meter. Journal of Southwest Jiaotong University, 2005, 13(2): 147-150
13 董明，刘加，刘润生．适宜于嵌入式多媒体应用的Flash文件系统．电子应用技术．2002(9)：24-27
14 吴雨俊．嵌入式中的线性Flash文件系统设计．单片机与嵌入式系统应用．2003(10)：9-12
15 Tammy Noergaard. Embedded Systems Architecture. First Edition: A Comprehensive Guide for Engineers and Programmers. US: Newnes, 2005: 369-412
16 Michael Barr. Programming Embedded Systems in C and C++. O'Reilly Media, 1999: 156-168
17 周立功．ARM嵌入式系统基础教程．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2005
18 Moshe Bar．Linux文件系统．第1版．北京：清华大学出版社，2003
19 Description of the FAT filesystem. Microsoft Corp, 1999
20 FAT32 File System Specification, V1.03[K]. Microsoft Corporation, 2000: 8-30
21 Microsoft. Microsoft Extensible Firmware Initiative FAT32 File System Specification [EB/OL].http://www.microsoft.com, 1999
22 Shrishail Rana. Fat32 & File System Guide. Copyright 1998
23 王田苗．嵌入式系统设计与实例开发——基于ARM微处理器与μC／OS-Ⅱ实时操作系统．第2版。北京：清华大学出版社，2003
24 周立功．ARM嵌入式系统软件开发实例(一)．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2004
25 Solomm DA. Inside WindowsNT[M]. Washington: Microsoft Press, 1999:1-200
26 梁金千，张跃．NTFS文件系统的主要数据结构．计算机工程与应用．2003(8)：116-119
27 NTFS Research Group. WinFS File System[EB/OL]. http://www.ntfs.com
28 骆耀祖．Linux操作系统分析教程．第1版．北京：清华大学出版社，2004
29 Bover D P, Cesati M. Understanding The Linux Kernel[M]. San Francisco: O'Reilly & Associates, 2000
30 郭学理．Linux的EX72文件系统．计算机应用研究．2001(5)：128-130
31 朱作付．Linux虚拟文件系统分析．兰州工业高等专科学校校报．2003(3)：24-27
32 李志辉，查建中。适合嵌入式Linux应用的文件系统——JFFS．单片机与嵌入式系统应用．2002(11)：81-84
33 Woodhouse D. JFFS: The Journalling Flash File System [EB/OL]. http://sources.redhat.com/jffs2, 2002
34 Wookey. YAFFS A NAND-flash filesystem, http://www.alephl.co.uk/yaffs/
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36 Jean J．Labrosse．嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ．第2版．北京：北京航空航天大学出版社，2003
37 ZLG_FS.pdf. www.zlgmcu.com
38 K9F2808UOC/K9F2816UOC FLASH MEMORY. Version 2.7. Samsung
39 蔡锦达，王德复，黄小松等．大容量Nand Flash在ARM嵌入式系统的应用．工业控制计算机．2004(5)：43-44
40 周立功．USB 2.0与OTG规范及开发指南．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2004
41 Intel, Microsoft, Compaq, etc. Universal serialbusspecification. Revision 1.1.
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43 张弘．USB接口设计．第1版．西安：西安电子科技大学出版社，2002
44 张念淮，江浩．USB总线接口开发指南．第1版．北京：国防工业出版社，2001
45 马伟．计算机USB系统原来及其主／从机设计．第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2004
46 Don Anderson，Dave Dzatko．USB系统体系．第2版．北京：中国电力出版社，2003
47 ISP1161A1_02DataSheet.www.zlgmcu.com
48 ISP 1161biancheng_en.pdf,www.zlgmcu.com
49 ISP1161xProgramming_Guide.pdf,www.zlgmcu.com
50 ZLG_USBD13 User's Manual. www.zlgmcu.com
51 EasyUSBD13 User's Manual. www.zlgmcu.com
52 ADS集成开发环境．pdf.www.zlgmcu.com
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