课题名称

Linux系统下红外接收器驱动程序设计与实现

课题来源

指定课题

课题类型

DY

指导教师

方娜

学生姓名

史金春

学    号

0510211201

专业班级

05电气2班

本课题的研究现状、研究目的及意义

研究现状：

Linux支持三类硬件设备：字符设备、块设备、及网络接口设备。字符设备接口支持面向字符的I/O操作，它不经过系统的快速缓存，所以它们负责管理自己的缓冲结构。字符设备接口只支持顺序存取的功能，一般不能进行任意长度的I/O请求，而是限制I/O请求的长度必须是设备要求的基本块长的倍数。块设备接口主要是针对慢速设备设计的，以免消耗过多的CPU等待时间。它仅支持面向块的I/O操作，所有I/O操作都通过在内核地址空间中的I/O缓冲区进行。块设备主要包括硬盘软盘设备CD-ROM等。网络接口是由内核网络子系统驱动的，它负责发送和接收数据包，而且无须了解每次事务是如何映射到实际被发送的数据包的。

近年来随着计算机在社会领域的渗透, Linux的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新。本课题即是研究以Linux驱动为核心，采用专用红外接收器组成的设备。红外线遥控接收是目前应用最广泛的一种通信和遥控手段。由于红外线遥控器具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点。因此，彩电、录像机、音响设备、空调、玩具、门铃以及遥控汽车路牌等其它小型装置上也纷纷采用红外线遥控。Linux驱动结合红外接收器研发产品的出现将会大大方便人们的生活，改善学习生活条件，并可应用到工厂、企事业单位。随着人们的需求不断增加将会占据广泛的市场。

研究意义：

Linux是一个操作系统内核，提供对内存、中断、文件系统、网络和进程的管理。本身没有提供任何应用文件，甚至没有提供系统软件，是一个纯粹的Linux内核是无法单独运行的。Linux最开始只运行在X86系统上面，后来逐步支持其他微处理器。Linux的功能强大而全面，与其他操作系统相比，具有一些显著特点：（1）与UNIX兼容。Linux系统上使用的命令多数与UNIX命令在名称、格式、功能上相同；（2）自由软件和源码公开；（3）性能高和安全性强；（4）便于定制和再开发；（5）互操作性搞；（6）全面的多任务和真正的32位操作系统。

本课题的研究内容

本课题是研究Linux系统下红外接收器驱动程序设计与实现，完成以下内容：

（1）本课题主要涉及用到Linux的字符设备驱动。Linux使用设备号来标识字符设备。设备号分为主设备号和从设备号。主设备号标识设备对应的驱动程序。内核利用主设备号将红外接收设备设备与相应的驱动程序对应起来。一旦设备注册到内核表中，则无论何时操作与设备驱动程序的主设备号匹配的设备文件，内核都会调用驱动程序中的正确函数。

（2）课题设计中采用三星公司生产的S3C44B0芯片，并以此作为硬件平台展开设计。设计时红外接收管接收外部信号用中断触发方式，本课题研究的主要内容就是记录接收的红外编码脉宽，在红外接收驱动的中断处理函数中，会对每个中断触发时刻计时，此时刻也对应着红外脉冲编码中的相应的下降沿。通过解析这些记录的时间，就可以分析出一组红外编码中的各个脉冲的时间宽度，将这些脉宽与编码对照，就可以得出红外发射机所发出的编码。

（3）本课题要求能准确设计出符合要求的电路图，选用合适的器件进行连接。要求会使用GNU TOOLS编译LINUX内核和驱动程序。

本课题研究的实施方案、进度安排

第1-4周       熟悉题目，进行调研，写出开题报告；   

第5周         根据设计要求进行系统总体设计，确定方案；

第6-8周       Linux字符型驱动模型的结构分析，并绘制系统中的数据接收处理的流程图；

第9-11周      Linux 2.4.x平台下的红外接收器的驱动程序编写和调试；

第12-14周     撰写论文；

第15周        修改论文；

第16周        准备答辩。

已查阅的主要参考文献

[1] 陈莉君.Linux内核设计与实现[M].北京：机械工业出版社，2004．

[2] 魏永明.L1NUX设备驱动程序[M].北京：中国电力 出版社，2002．

[3] 陈 雷.嵌入式Linux 硬件、软件和接口[M].北京：电子工业出版社，2003.

[4] lessandro Rubini，Jonathan Corbet．Linux设备驱动程序[M]北京：中国电力版社，2002．

[5] 李善平．Linux内核 2．4版源代码分析大全[M]．北京：机械工业出版社，2002．

[6] 李岩. 基于ARM嵌入式Linux系统原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2009.4.

[7] 刘彦文. 基于ARM7TDMI的S3C44B0X嵌入式微处理器技术[M].北京：清华大学出版社，2009.3.

[8] 王洪辉. 嵌入式系统Linux内核开发实战指南（ARM平台）[M].北京：电子工业出版社，2009.3.

[9] 邱铁. ARM嵌入式系统结构与编程[M].北京：清华大学出版社,2009.2.

[10] 邹思铁.嵌入式Linux设计与应用[M].北京：清华大学出版社，2002.
[11] 王学龙.嵌入式Linux系统设计与应用[M].北京：清华大学出版社，2001.
[12] 张星烨.基于Linux的嵌入式系统在测控系统中的设计与应用[J]. 贵州工业大学学报,2002.

[13] waynewolf著，孙玉芳译.嵌入式计算系统设计原理[M].北京：机械工业出版社，2002.

指导教师意见

指导教师签名：

                                                           年    月    日