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嵌入式计算机系统与无线通信应用的智能化与多媒体化趋势已日益明朗,无论是以GSM、WCDMA为代表的广域移动通信还是以Bluetooth(蓝牙)、WLAN(无线局域网)为代表的短距离通信技术,在全球一体化的信息社会中都发挥着举足轻重的作用。融合具备无限潜力的嵌入式技术与蓝牙通信技术,构建集电子、计算机、与通信技术于一体的嵌入式蓝牙应用系统,是目前与未来发展的方向之一。 本文内容主要涉及ARM体系架构及Bootloader设计,嵌入式Linux内核分析与移植,蓝牙协议栈研究与应用设计等。 嵌入式蓝牙应用系统是一个融合计算机、电子、通信技术的软硬件综合体。硬件平台采用ARM7TDMI嵌入式微处理器。软件平台的核心,采用针对无MMU(内存管理单元)CPU而设计的uClinux嵌入式操作系统,选择依据是ARM7TDMI内核的微处理器无MMU。此外,研究的重点之一,蓝牙协议栈采用优秀的开源协议栈BlueZ。 论文首先描述了嵌入式系统与无线通信的发展及相关新技术,并分析了蓝牙技术的应用现状和发展趋势,对蓝牙技术在嵌入式系统中应用的意义进行了阐述。然后提出了嵌入式蓝牙应用系统的软硬件总体结构,并逐步对硬件电路设计和软件模块设计进行了细化。其中硬件电路重点在ARM应用板与蓝牙硬件模块电路设计。软件设计中,首先分析了Linux内核的核心思想与算法,针对uClinux完成了在S3C44BOX目标板上的移植工作,并研究了蓝牙的核心技术与BlueZ协议栈,对蓝牙框架的核心协议层结合应用设计需求进行了深入的剖析,完成了SDAP(蓝牙服务发现剖面)、SPP(串口仿真与电缆替代剖面)、DUNP(拨号网络剖面,实现广域通信网络的接入)、LAP(局域网接入剖面)等网络相关应用剖面的研究设计。 研究与设计中,考虑到采用USB实现映像等文件的高速下载,在Bootloader执行过程中须要响应硬件中断,引入了二级中断机制进行Bootloader设计。提供了嵌入式Linux内核的体系级到板级移植的完整实现方法,并结合uClinux系统的关键机制之一-Make文件,总结了嵌入式Linux的运作机制与核心开发理念。最终实现了融合ARM微处理器、嵌入式Linux、BlueZ蓝牙协议栈、GSM/GPRS多工协议等技术的蓝牙应用剖面设计,并应用到远程用电管理系统中,。这些是应用系统设计工作中具有特色的核心技术。