一、Linux字符设备驱动程序的设计（论文文献综述）
占华林,徐涛涛,陈亮亮,于子正,李明鑫[1]（2021）在《基于Linux操作系统字符设备驱动程序开发》文中研究指明本文详细介绍了基于Linux操作系统中字符设备驱动开发。首先介绍了字符设备驱动开发的相关概念,简述了驱动程序开发的基本知识和字符设备驱动程序开发的基本流程,重点阐述了Linux内核相关程序结构。为字符设备驱动开发的完整性,举例说明了字符设备驱动开发的编译下载和测试等实践知识。通过本论文能达到掌握字符设备驱动开发的基本能力,进而为复杂设备驱动开发打下基础。
李泽寰[2]（2021）在《基于模型检测的嵌入式接口驱动形式化分析与验证》文中研究说明嵌入式系统的安全性不仅取决于系统硬件的稳定性,而且与系统功能实现代码有密切关系。在一些复杂的嵌入式系统中,嵌入式系统硬件上需要连接大量外设,导致嵌入式系统软件需要包含庞大的驱动代码,这些驱动代码不经过安全验证,会产生死锁等一系列安全问题。形式化方法是验证嵌入式系统驱动安全性最有效的方法,通过分析内核驱动中数据的流向以及各进程间的交互,发现潜在安全隐患,进而保证嵌入式系统的安全。本文主要研究Linux字符型驱动的安全性问题。基于时间自动机建模并对内核驱动中关键数据结构进行定义,提出一种Linux字符型驱动形式化描述通用方法。本文主要研究成果如下:（1）提出字符型驱动形式化分析通用方法。形式化定义设备、资源函数、平台驱动、文件操作结构等数据结构。分析字符型驱动加载过程,以及用户访问驱动过程,给出反映驱动加载和运行的时间自动机语义。分割字符型驱动的加载过程,使得设备注册和平台驱动注册相对独立,从而实现状态数的缩减。（2）建立基于时间自动机的PWM驱动模型。引入平台总线模型,实现设备注册和平台注册的异步进行。根据字符型驱动形式化分析通用方法对PWM驱动进行建模,使用UPPAAL工具验证PWM驱动模型是否满足计算树逻辑抽象出的属性。（3）建立基于时间自动机的UART驱动模型。把UART驱动分为驱动结构部分和协议实现部分,分别验证UART驱动的运行和UART协议代码的运行,发现不定时清理数据缓存,将导致内存溢出。
姜悦[3]（2021）在《基于龙芯2K1000的嵌入式Linux系统移植和驱动程序设计》文中认为嵌入式处理器是嵌入式系统的核心器件,主要依赖进口国外芯片,因此推广使用国产芯片势在必行。国产龙芯处理器拥有完全自主知识产权,并且推出自主研发指令集,应用在北斗等关键领域。本课题使用龙芯2K1000处理器,制作可正常工作的完整嵌入式软件系统,并设计设备驱动,对于后续以此为基础使外接所需测试设备构建出完整的总线测试系统具有重要意义。本课题需求是构建可正常工作的嵌入式软件系统,以此为基础实现网络通信和文件传输功能,以及对外接PCIE设备的配置和访问。因此根据处理器特点和嵌入式系统组成,提出嵌入式软件系统各部分的编译移植方法,根据Linux设备驱动开发方法和设备特点,提出网络设备驱动和PCIE设备驱动的设计方案。引导程序、嵌入式Linux内核和根文件系统三部分构成最基本的嵌入式软件系统。本文根据龙芯2K1000的架构选择PMON作为引导程序,研究PMON的启动流程和编译移植方法,按照课题实际需求裁剪并编译出精简的Linux内核,根据处理器参数修改根文件系统配置,使用Buildroot工具制作根文件系统。网络设备驱动开发过程中,首先研究龙芯2K1000的网络系统硬件结构,分析Linux系统网络协议层次和网络设备驱动开发的关键数据结构,根据处理器参数修改设备树中网络控制器参数,设计出能够控制网络设备和实现网络通信功能的网络设备驱动。PCIE设备驱动开发过程中,首先研究PCIE总线协议和设备自身特点,根据Linux字符设备驱动框架,使用相关的数据结构和底层函数,设计出可以对PCIE设备进行配置与IO读写的设备驱动。最后本文对移植后的软件系统和开发的设备驱动进行测试。测试PMON自身功能和源代码中参数修改是否生效,以及PMON能否成功引导Linux内核。测试嵌入式Linux内核各子系统功能。测试网络设备驱动的加载和网络连接功能,使用板卡和虚拟机之间的双向文件传输测试网络传输功能,使用iperf工具通过TCP、UDP传输来测试网络性能。编写测试程序调用PCIE设备驱动对PCIE设备的配置空间和IO空间进行读写功能测试。测试结果表明,软件系统和设备驱动预期的功能都能够正常实现,满足设计需求。
宾鑫[4]（2020）在《基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计》文中指出随着数字信息化技术的不断发展,人们对数据的需求越来越高,从而对嵌入式系统的数据传输性能提出更高的要求。在数据传输量不断增大的同时,不仅要求数据采集系统本身拥有性能优越的大数据实时处理能力,而且系统内部的数据传输性能也是至关重要的。本课题所研究的基于PCIe总线的数据采集模块在满足模块化、小型化和轻量化的前提下,还要求其实现数据传输的高速性、完整性和稳定性。本论文依托和恩智浦公司合作的项目为背景,在由ARM主控制器和FPGA数据采集卡组成的硬件平台基础上,采用嵌入式Linux系统进行PCIe高速数据采集模块的驱动软件开发。首先,根据项目需求和理论分析,给出数据采集系统的总体设计方案,包括硬件设计和软件设计。硬件上详细介绍了数据采集系统中ARM主控制器和FPGA数据采集卡的结构和特点,软件上则描述了PCIe设备驱动程序的开发流程。其次,针对嵌入式PCIe设备驱动程序开发,搭建软硬件开发环境,包括在主机上配置TFTP、NFS服务以及安装交叉编译器。此外,还为LS1043A主控制器移植嵌入式Linux系统,包括U-Boot、Linux内核以及Ubuntu根文件系统的移植。接下来,在已搭建的开发环境中进行PCIe驱动软件开发,并且采用字符设备驱动框架、一致性DMA映射、环形缓冲区、内存映射等关键性技术优化DMA数据读写性能,然后利用驱动程序提供的传输控制的接口函数设计读写数据的应用程序。通过分别给传输的数据分配大小不同的DMA缓冲区并添加测速模块,来测试其对PCIe总线的数据传输速率的影响。最后,对数据采集系统的各个模块进行测试和验证,包括嵌入式Linux系统的启动、驱动模块的加载、PCIe基地址寄存器的读写、驱动程序读写功能和传输性能的测试等,并对最后的测试结果做了详细分析,从测试结果看,数据采集系统的传输性能达到预期要求。在论文的最后阶段对数据采集模块的进一步开发进行了展望。
王艳杰[5]（2020）在《便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现》文中进行了进一步梳理电子内窥镜系统是微创医学的重要装备,其图像处理器设计是核心关键技术,也是研究热点。随着集成电路及嵌入式软件系统的发展,图像处理器向着更通用、更高数据吞吐率、更便携的方向发展。以耳鼻喉科对电子内窥镜系统的需求为例,急诊时需要方便接入多种内窥镜,出诊时需要系统轻便易携带。因此,能同时接入电子鼻咽喉镜、麻醉喉镜等多种电子内窥镜的便携式图像处理器成为设计重点。本文对已有产品性能特点和未来发展趋势进行分析,提出了 一种便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器的设计方案,克服了常规内窥镜系统笨重、不灵活、扩展性差的弊端,具有重要研究意义和应用价值。本论文采用先进的28nm HKMG低功耗工艺制作的ARM架构嵌入式平台,以及新版Linux 3.4.39内核对上述临床医学需求进行方案设计。所选平台具有小尺寸、低功耗、视频处理能力强的特性,适合实现便携式医用电子内窥镜图像处理器。在通用视频输入接口设计方面,本文针对主流的DVP、MIPI、USB接口图像传感器,研发了高效率的视频流软件架构及驱动软件,设计了专用视频流框架,为实现视频的高速低延迟处理,设计了多硬件共用视频缓冲区的方案,实现了多种视频输出接口的软件设计。综上,论文实现了高清720p、200万像素及500万像素多种图像传感器的接入,以及视频实时显示、冻结、拍照、录像、回放、照片浏览、文件管理等功能,以触摸屏控制的方式实现人机交互。本系统所实现的双屏显示功能,也符合现行主流电子内窥镜图像处理器的使用方式。最后,在满足系统通用输入接口及实时图像处理的设计目标基础上,进一步探索了图像分辨率损失度和编码比特率,以及编码帧率的关系,在系统延迟性、图像压缩质量、图像解码还原度等方面做了优化,并对评价内窥镜系统的其他重要参数进行了定量测试分析。本文针对便携式耳鼻喉科电子内窥镜图像处理器的临床医学需求,研发了基于嵌入式处理器的开源驱动模型,并实现了图像压缩的进一步优化,这为未来驱动框架、系统软件和像质分析等相关研究工作的进一步开展打下了良好的基础。
岳峻鹏[6]（2020）在《GigE Vision接口CIS线阵相机软件系统设计与实现》文中研究说明工业相机具有稳定性高、图像传输速度快和抗干扰能力强的特点,广泛应用于工业产品检测、计算机视觉等多类图像处理领域。为使个人电脑兼容不同厂家和型号的工业相机,需要为工业相机设计符合国际标准的图像传输协议。接触式图像传感器（CIS）焦距短、成本低、无图像畸变,可采集纸张、布匹和板材等物体的多光谱、多分辨率下的表面图像。基于CIS设计的工业线阵相机是一种新型计算机视觉成像设备,但是现有CIS工业线阵相机不支持符合国际标准的图像传输协议。GigE Vision是千兆网接口工业相机的数据通信标准,本文研发按照GigE Vision接口规范传输图像的CIS线阵相机软件系统,主要研究内容如下:首先,采用千兆网接口的CIS图像采集硬件模块,在嵌入式Linux操作系统上,设计实现一套工业相机软件系统,支持GigE Vision图像数据传输协议。除图像采集、处理、传输主程序外,还完成相关设备驱动程序开发、配置脚本的开发、嵌入式Linux系统定制。其次,针对CIS工业相机的特殊性,开发一系列遵循GigE Vision协议的软件扩展模块:针对GigE Vision无同步信号的问题,设计了延时触发配置模块,解决了采图错位问题;针对不同型号光电编码器脉冲频率不同的问题,设计了纵向分辨率调节模块,解决了光电编码器兼容性问题;针对CIS像素敏感度差异导致的条纹问题,设计了图像校正模块,对像素敏感度进行补偿,提高图像质量;针对相机系统硬件特性,设计了硬件参数的软件配置接口。最后,对研发的相机系统进行测试。该相机能完成采集高质量图像的工作,支持GigE Vision图像传输协议。各项遵循GigE Vision协议的软件扩展模块工作稳定可靠,与CIS输出的原始图像相比,校正后图像质量得到明显提升。系统功能完整,在智能视觉检测系统中运行稳定,取得了预期结果。
王金鹏[7]（2019）在《音视频采集传输系统硬件电路及驱动程序设计》文中认为本文结合项目需求,设计并实现了一种音视频采集传输系统的电路,并且为相关定制接口设计了驱动程序。该系统使用的核心芯片为DM365芯片和FPGA芯片,DM365芯片具有很强的音视频编解码能力,FPGA芯片具有便捷的电路定制能力,本设计充分利用两者优势满足了项目需求。本文主要内容如下:（1）音视频采集传输系统的硬件电路设计和实现,主要包括以DM365芯片为核心的音视频采集电路和以FPGA为核心的数据缓存与传输接口电路。该系统电路板设计为数字板和模拟板分开的可插拔的双板结构,方便了后期维护和升级换代,同时也减小了板卡的尺寸。该系统支持CVBS和S端子模拟视频信号采集,支持双声道音频采集。（2）基于自定义接口电路的底层驱动程序设计和实现,主要包括EMIF接口驱动程序和SPI接口驱动程序。DM365通过这两个驱动程序实现了与FPGA中自定义存储器的数据交互功能。DM365通过EMIF接口驱动程序从配置存储器中读取音视频处理所需的各项参数,把经过处理的音视频数据流写入FIFO存储器供上位机读取。DM365通过SPI接口驱动程序驱动从时间缓存器中获取时间信息,并用该时间信息校准系统时间。本文最后对音视频采集传输系统进行了模块化测试和整体功能测试,测试结果表明,该系统实现了实时音视频信号采集处理和传输的功能,满足设计要求。
翟瑞霞[8]（2019）在《设备驱动故障注入方法的研究》文中研究指明随着Linux操作系统所占市场份额的扩大以及受众用户的增加,该系统的安全性和容错处理能力变得越来越受关注。内核作为整个操作系统的核心,影响着整个系统的稳定与安全,其中设备驱动程序代码占内核源码的70%以上,成为内核漏洞的主要来源。特别地,设备驱动程序在遇到系统故障时往往有可能因无法处理某些错误情况而陷入严重困境。为了保证系统的安全可靠,使系统能够提供高质量的容错处理,人们需要通过各种工具或技术来进行故障模拟,用以测试设备驱动模块潜藏缺陷的负面影响。故障注入技术通过人为地向设备驱动引入故障来观察设备驱动发生故障时的行为,可用于评估驱动的可靠性和容错处理能力。因此开展Linux设备驱动故障注入方法的研究工作是十分必要的,这对提高系统的安全性和可靠性具有重要的应用价值和现实意义。本文以Linux设备驱动程序为研究对象,在分析现有各类故障注入方法的基础上,提出了一种灵活可控的基于加载时函数调用指令检测替换及运行时自动恢复与交互式再触发相结合的设备驱动故障注入模型。其间,本文首先分析了设备驱动程序对内核的依赖接口,提取出故障注入目标函数的列表。接着本文构建了故障注入核心机制,其包括利用内核通知链实现的目标模块状态监测机制,采用调用拦截技术实现的内核函数调用指令检测替换机制以及通过debugfs伪文件系统实现的故障再触发机制。其中内核函数调用指令检测替换过程中实现的运行时故障自动恢复是本文的主要创新,设计的劫持者函数模板使本文原型具有良好的可扩充性。同时,本文故障再触发操作只针对一个文件实施,是本文与KEDR工具相比的一个主要改进。此外,本文还提供了一个半自动化的故障场景构建器来为故障注入核心机制进行注入前环境的检查、确认和准备,并实现故障注入目标模块名与故障注入函数列表的传入设置。针对有关设备驱动开展各种不同种类的故障注入测试的实验结果表明,本文方法可以简单方便地实现设备驱动所调用内核函数的故障注入,并能发现某些设备驱动潜藏的代码设计缺陷。与现有其他故障注入工具相比,本文工具能够一次注入多种故障和实现故障的自动恢复。此外,本文工具生成原型的时间和存储开销小,与交互式故障再触发机制结合可以最大限度地提高测试效率和流畅性,从而进行更为高效的设备驱动安全性和可靠性的测试验证。
崔元飞[9]（2019）在《卫星光学遥感图像舰船检测系统的设计与实现》文中指出利用卫星光学遥感图像进行舰船检测,是有效的海洋活动检测手段,对维护国家海洋安全具有重要意义。近年来,人工智能技术发展迅猛,其在图像识别和目标检测方面有不可替代的优势。某研究院提出卫星光学遥感图像舰船检测系统预研项目,项目要求使用深度学习方法对光学遥感图像进行实时的舰船检测,该文基于此预研项目进行系统原理样机的研究与实现。舰船检测系统搭载在遥感卫星上,对卫星捕获到的光学遥感图像进行实时处理,并将检测出带有舰船信息的图像单独汇总,最终通过卫星数传中心回传给地面控制站。整个舰船检测系统由两大模块组成:遥感图像采集模块和舰船检测模块。首先,系统采用定制型高速串行计算机扩展总线标准（peripheral component interconnect express,PCIE）高速数据采集卡接收遥感图像,并通过PCIE总线发送至舰船检测模块。选用TX1嵌入式开发板作为舰船检测系统的硬件平台,在TX1板卡中搭建Linux操作系统环境,并完成了PCIE总线驱动开发,实现与采集卡之间的高速图像数据传输。对模块进行了功能和性能测试,该模块可完成数据的读写功能,并具有较高的数据传输速率,满足系统功能和性能要求。然后,对Darknet深度学习框架进行二次开发,结合一步走（You Only Look Once v3,YOLOv3）算法,设计并实现了舰船检测系统的训练模型。在装有Titan XP显卡的PC机环境下,对模型进行加速训练测试。利用项目提供的光学遥感图像制作训练数据集,用于舰船检测模型的训练,以提升模型识别准确率,经验证数据集验证该模型具有较高的平均检测精度。最后,将训练完成的舰船检测模型及检测系统软件移植到TX1嵌入式开发板,实现了舰船检测模块。对整个舰船检测系统进行测试,利用卫星传感器发送的光学遥感图像数据进行舰船检测,识别并标注出图像中的舰船目标。将系统进一步完善并加装于遥感卫星后,可大大提高舰船检测效率和卫星遥感图像数据链路带宽利用率,减少人工成本。该文设计的光学遥感图像舰船检测系统满足了项目的功能和性能需求。
张皓[10]（2018）在《电站锅炉火焰图像采集及分析装置》文中研究指明电厂大型锅炉的燃烧优化问题一直是热点问题。在当下节能减排的大潮下,实现燃烧优化,减少氮氧化物排放就显得更加重要。因此实时监测锅炉的燃烧状况并据此做出优化就显得尤为重要。然而受到当下的常规检测方式以及燃烧本身的复杂性所限制,锅炉燃烧状况很难准确检测。本文中的电站锅炉火焰图像采集及分析装置,利用装在现场的CCD摄像头实时采集锅炉炉膛内图像,并对图像进行分析得出黑龙长度,混合强度和扩散角等信息,作为下一步优化炉膛内煤粉燃烧的重要参数。本文首先比较了几种以DSP为核心的视频采集方案,最终集各方案的优点设计了电站锅炉火焰图像采集及分析装置。随后本文从硬件架构与软件架构两方面详细介绍了电站锅炉火焰图像采集及分析装置。硬件方面,电站锅炉火焰图像采集及分析装置采用核心板与接口电路板分离的设计方式。核心板以TMS320DM368为核心处理器,与以太网物理层收发器、Flash闪存芯片、DDR2内存芯片和低电压检测器共同组成了最小系统。接口电路板利用TVP5150作为视频解码芯片,采用TPS5430作为电源芯片,利用模拟信号输出电路将图像处理结果转化为4～20mA电流信号传送给DCS,此外还有LED灯作为装置运行状态指示灯。软件方面,电站锅炉火焰图像采集及分析装置采用多线程的软件架构,将程序分为主线程、视频采集线程和视频处理线程三个线程,利用字符设备驱动程序驱动GPIO,并采用线程挂起的设计方式完成数模转化芯片的转化功能。最后本文对电站锅炉火焰图像采集及分析装置的优点与不足进行了总结,并对未来研究方向进行了展望。
二、Linux字符设备驱动程序的设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Linux字符设备驱动程序的设计（论文提纲范文）
（1）基于Linux操作系统字符设备驱动程序开发（论文提纲范文）
| 1 字符设备驱动程序设计基础 |
| 1.1 基本原理 |
| 1.2 重要结构file＿operations |
| 2 字符设备驱动程序开发 |
| 3 字符设备驱动程序举例 |
| 3.1 编写键盘驱动程序 |
| 3.2 测试键盘驱动程序 |
| 结束语 |
（2）基于模型检测的嵌入式接口驱动形式化分析与验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 第二章 相关技术概述 |
| 2.1 形式化分析方法 |
| 2.1.1 形式化方法概述 |
| 2.1.2 时间自动机 |
| 2.1.3 时间自动机模型验证工具UPPAAL |
| 2.2 Linux内核 |
| 2.2.1 内核模块概述 |
| 2.2.2 Linux内核驱动 |
| 2.2.3 Linux设备模型 |
| 第三章 字符型驱动形式化分析通用方法 |
| 3.1 字符型驱动运行过程分析 |
| 3.1.1 字符型驱动总体结构 |
| 3.1.2 字符型驱动数据交互 |
| 3.2 字符型驱动通用模型 |
| 3.2.1 建模原则 |
| 3.2.2 基础数据结构 |
| 3.2.3 构建通用模型 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Linux字符型驱动的形式化建模与验证 |
| 4.1 PWM驱动的形式化建模与验证 |
| 4.1.1 PWM驱动模型 |
| 4.1.2 PWM驱动模型属性抽象与验证结果 |
| 4.2 UART驱动形式化建模与验证 |
| 4.2.1 UART驱动模型 |
| 4.2.2 UART协议模型 |
| 4.2.3 UART驱动/协议属性抽象与验证结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）基于龙芯2K1000的嵌入式Linux系统移植和驱动程序设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 嵌入式处理器研究现状 |
| 1.2.2 嵌入式Linux研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 本文结构 |
| 第2章 总体方案设计 |
| 2.1 需求分析 |
| 2.2 硬件结构 |
| 2.3 软件总体方案 |
| 2.3.1 引导程序方案 |
| 2.3.2 嵌入式Linux裁剪移植方案 |
| 2.3.3 设备驱动程序方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 嵌入式软件系统移植 |
| 3.1 PMON启动流程与编译 |
| 3.1.1 PMON目录结构及主要命令 |
| 3.1.2 PMON启动流程分析 |
| 3.1.3 PMON编译 |
| 3.2 嵌入式Linux内核移植 |
| 3.2.1 Linux内核简介 |
| 3.2.2 Linux内核的配置与编译 |
| 3.3 根文件系统制作 |
| 3.3.1 Linux根文件系统 |
| 3.3.2 根文件系统制作 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 网络设备驱动设计 |
| 4.1 网络系统硬件结构 |
| 4.1.1 GMAC |
| 4.1.2 RGMII |
| 4.1.3 PHY |
| 4.2 网络设备驱动分析 |
| 4.2.1 Linux网络驱动体系结构 |
| 4.2.2 Linux网络驱动关键数据结构 |
| 4.2.3 NAPI技术 |
| 4.3 Linux网络设备驱动实现 |
| 4.3.1 网络设备的初始化 |
| 4.3.2 打开函数 |
| 4.3.3 关闭函数 |
| 4.3.4 发送函数 |
| 4.3.5 中断处理函数 |
| 4.3.6 接收函数 |
| 4.3.7 网络连接状态函数 |
| 4.3.8 PHY设备驱动 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 PCIE设备驱动设计 |
| 5.1 PCIE总线协议概述 |
| 5.1.1 PCIE总线拓扑结构 |
| 5.1.2 PCIE总线协议分层 |
| 5.1.3 PCIE总线配置空间 |
| 5.2 Linux字符设备驱动程序 |
| 5.2.1 字符设备数据结构 |
| 5.2.2 字符设备驱动框架 |
| 5.3 PCIE设备驱动框架和关键数据结构 |
| 5.3.1 PCIE设备驱动框架 |
| 5.3.2 PCIE设备驱动关键数据结构 |
| 5.4 PCIE设备驱动程序设计 |
| 5.4.1 驱动程序模块加载和卸载 |
| 5.4.2 probe函数 |
| 5.4.3 remove函数 |
| 5.4.4 打开/关闭设备函数 |
| 5.4.5 读/写设备函数 |
| 5.4.6 ioctl函数 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 功能验证与测试 |
| 6.1 嵌入式Linux系统测试 |
| 6.1.1 PMON测试 |
| 6.1.2 Linux内核测试 |
| 6.1.3 根文件系统测试 |
| 6.2 网络设备驱动测试 |
| 6.2.1 网络设备驱动编译和移植 |
| 6.2.2 网络设备驱动测试 |
| 6.3 PCIE设备驱动测试 |
| 6.3.1 PCIE设备简介 |
| 6.3.2 PCIE设备驱动程序编译和加载 |
| 6.3.3 PCIE设备配置空间测试 |
| 6.3.4 PCIE设备IO空间测试 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究以及发展现状 |
| 1.3 论文主要特点以及创新点 |
| 1.4 本论文的主要内容以结构安排 |
| 第2章 数据采集系统的整体设计方案 |
| 2.1 嵌入式系统开发流程 |
| 2.2 数据采集系统总体方案描述 |
| 2.3 ARM嵌入式系统难点分析 |
| 2.4 数据采集系统的硬件总体结构 |
| 2.4.1 ARM主控制器 |
| 2.4.2 FPGA数据采集卡 |
| 2.5 数据采集系统PCIe驱动软件开发流程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 Linux系统的移植以及环境搭建 |
| 3.1 开发环境搭建 |
| 3.1.1 交叉编译器的安装 |
| 3.1.2 配置TFTP服务 |
| 3.1.3 NFS环境搭建 |
| 3.1.4 硬件开发环境搭建 |
| 3.2 Linux系统移植 |
| 3.2.1 U-Boot移植 |
| 3.2.2 Linux内核配置和编译 |
| 3.2.3 根文件系统移植 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 PCIe驱动相关技术分析 |
| 4.1 嵌入式系统硬件访问机制分析 |
| 4.2 Linux字符设备驱动框架分析 |
| 4.2.1 字符设备驱动的注册 |
| 4.2.2 字符设备驱动主要结构体 |
| 4.2.3 字符设备驱动中主要文件操作接口 |
| 4.3 DMA和内存映射分析 |
| 4.3.1 直接内存访问DMA |
| 4.3.2 内存映射 |
| 4.4 读写数据机制分析 |
| 4.4.1 环形缓冲区的实现 |
| 4.4.2 DMA数据写入文件机制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 PCIe设备驱动实现 |
| 5.1 PCIe设备配置空间 |
| 5.2 PCIe设备驱动程序具体实现过程 |
| 5.2.1 驱动模块加载和卸载 |
| 5.2.2 pci_driver结构体及其成员函数 |
| 5.2.3 文件操作 |
| 5.2.4 DMA读写 |
| 5.2.5 中断实现 |
| 5.3 应用程序的设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 系统各个模块加载和测试 |
| 6.1 测试平台 |
| 6.2 系统移植测试 |
| 6.3 驱动程序加载和测试 |
| 6.4 PCIe驱动读写功能测试 |
| 6.4.1 基地址寄存器的读写测试 |
| 6.4.2 DMA读写测试 |
| 6.4.3 DMA传输性能测试及分析 |
| 6.5 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（5）便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 论文结构 |
| 2 系统方案与硬件设计 |
| 2.1 系统结构介绍 |
| 2.2 采集前端方案 |
| 2.3 处理后端方案 |
| 2.3.1 基于DSP的后端处理方案 |
| 2.3.2 基于FPGA的后端处理方案 |
| 2.3.3 基于ARM的后端处理方案 |
| 2.4 系统硬件设计 |
| 2.4.1 MIPI输入接口电路设计 |
| 2.4.2 LVDS显示接口电路设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 开发环境搭建与系统总体软件设计 |
| 3.1 开发环境搭建 |
| 3.2 软件总体设计 |
| 3.3 系统各部分界面展示及功能介绍 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 系统软件功能设计 |
| 4.1 系统驱动分析与设计 |
| 4.1.1 Linux设备驱动总述 |
| 4.1.2 Linux设备驱动模型 |
| 4.1.3 触摸屏与按键驱动的设计与实现 |
| 4.1.4 摄像头IIC驱动的设计与实现 |
| 4.1.5 ION驱动实现与分析 |
| 4.1.6 视频显示有关驱动分析 |
| 4.2 视频流架构设计 |
| 4.2.1 系统专用视频流框架设计 |
| 4.2.2 视频共用缓冲区设计 |
| 4.3 视频采集显示与冻结功能的实现 |
| 4.4 视频编解码与拍照功能的实现 |
| 4.4.1 H.264标准及VPU介绍 |
| 4.4.2 视频H.264编码功能实现 |
| 4.4.3 视频H.264解码功能实现 |
| 4.4.4 JPEG拍照功能实现 |
| 4.5 双屏显示功能的实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 系统性能测试与分析 |
| 5.1 系统不同接口镜头成像效果测试 |
| 5.2 双屏显示效果测试 |
| 5.3 系统显示时延测试与分析 |
| 5.4 系统编解码性能测试 |
| 5.4.1 编码耗时测试 |
| 5.4.2 图像还原度之分辨率测试 |
| 5.4.3 图像还原度之色差测试 |
| 5.5 摄像系统关键性能评估 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）GigE Vision接口CIS线阵相机软件系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容及章节安排 |
| 2 GIGE VISION接口CIS线阵相机原理 |
| 2.1 CIS相机硬件系统分析 |
| 2.2 GIGE V_(ISION)协议原理分析 |
| 2.3 GIGE V_(ISION)接口的CIS线阵相机整体方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 CIS相机软件系统图像采集设计与实现 |
| 3.1 CIS相机软件系统概述 |
| 3.2 内核层程序设计与实现 |
| 3.3 图像校正算法设计与实现 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于GIGE VISION协议的图像传输系统设计与实现 |
| 4.1 GIGE V_(ISION)图像传输框架 |
| 4.2 GIGE V_(ISION)图像传输基础模块设计与实现 |
| 4.3 GIGE V_(ISION)图像传输扩展模块设计与实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 GIGE VISION接口CIS线阵相机系统验证测试 |
| 5.1 CIS线阵相机测试环境介绍 |
| 5.2 图像校正测试 |
| 5.3 CIS相机功能测试 |
| 5.4 CIS相机性能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读学位期间的专利目录 |
（7）音视频采集传输系统硬件电路及驱动程序设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题相关背景 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.3 主要工作内容及章节安排 |
| 第二章 音视频采集传输系统相关技术 |
| 2.1 达芬奇(DaVinci)技术 |
| 2.1.1 达芬奇技术概述 |
| 2.1.2 达芬奇(DaVinci)处理器 |
| 2.1.3 达芬奇(DaVinci)软件 |
| 2.2 嵌入式操作系统及设备驱动程序 |
| 2.2.1 嵌入式操作系统概述 |
| 2.2.2 Linux设备驱动程序 |
| 2.3 音视频压缩编码与数据封装 |
| 2.3.1 音视频压缩编码 |
| 2.3.2 音视频数据封装 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 系统硬件电路设计及实现 |
| 3.1 系统总体方案设计 |
| 3.2 TMS320DM365核心系统设计及实现 |
| 3.3 音视频采集电路设计与实现 |
| 3.3.1 音频采集电路设计与实现 |
| 3.3.2 视频采集模块电路设计及实现 |
| 3.4 音视频数据缓存与传输接口电路设计及实现 |
| 3.4.1 缓存器的设计及实现 |
| 3.4.2 基于FPGA的SPI接口模块设计及实现 |
| 3.4.3 基于FPGA的EMIF接口设计及实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 系统硬件驱动程序设计及实现 |
| 4.1 字符设备驱动 |
| 4.1.1 驱动程序与内核模块机制 |
| 4.1.2 字符设备驱动概述 |
| 4.2 驱动程序开发平台及编程环境 |
| 4.3 EMIF接口驱动程序设计及实现 |
| 4.3.1 EMIF接口相关寄存器配置 |
| 4.3.2 EMIF接口驱动程序的设计及实现 |
| 4.4 SPI接口驱动程序设计及实现 |
| 4.4.1 SPI接口相关寄存器配置 |
| 4.4.2 SPI接口驱动程序的设计及实现 |
| 4.5 MakeFile文件的设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统功能测试 |
| 5.1 音视频采集传输系统测试环境介绍 |
| 5.2 TMS320DM365 核心系统电路测试 |
| 5.2.1 DDR模块测试 |
| 5.2.2 Flash电路测试及系统引导程序加载 |
| 5.3 音视频采集硬件电路测试 |
| 5.3.1 音频采集电路测试 |
| 5.3.2 视频采集电路测试 |
| 5.4 EMIF接口驱动程序测试 |
| 5.4.1 EMIF接口驱动写数据测试 |
| 5.4.2 EMIF接口驱动读数据测试 |
| 5.4.3 测试结果分析 |
| 5.5 SPI接口驱动程序测试 |
| 5.5.1 SPI接口驱动读取时间信息测试 |
| 5.5.2 校准系统时间测试 |
| 5.5.3 测试结果分析 |
| 5.6 音视频实时采集及传输功能测试 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）设备驱动故障注入方法的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 2 研究基础 |
| 2.1 Linux内核模块机制 |
| 2.1.1 概述 |
| 2.1.2 内核模块加载与卸载 |
| 2.1.3 内核模块编程架构 |
| 2.2 内核通知链机制 |
| 2.2.1 概述 |
| 2.2.2 内核通知链运行机理 |
| 2.2.3 内核通知链编程架构 |
| 2.3 内核调试伪文件系统 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 debugfs操作命令 |
| 2.3.3 debugfs编程架构 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 故障注入目标驱动及目标函数 |
| 3.1 故障注入目标驱动的选取 |
| 3.2 字符设备驱动程序设计与实现 |
| 3.2.1 驱动结构整体设计 |
| 3.2.2 关键函数设计与实现 |
| 3.2.3 字符设备操作与控制 |
| 3.3 设备驱动依赖内核接口函数分析与提取 |
| 3.3.1 设备驱动依赖接口 |
| 3.3.2 设备驱动依赖内核接口分析与提取 |
| 3.3.3 pcnet32和ens1371故障注入目标函数选取 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 设备驱动故障注入原型设计与实现 |
| 4.1 驱动故障注入总体设计 |
| 4.2 故障注入目标模块操控与监测 |
| 4.3 故障注入目标函数调用指令检测替换 |
| 4.3.1 目标函数调用指令检测替换方法 |
| 4.3.2 目标函数调用指令检测替换机制设计与实现 |
| 4.4 故障再触发机制 |
| 4.5 故障注入启动配置及关停处理 |
| 4.5.1 内核模块传参方法 |
| 4.5.2 故障注入启动配置及关停处理的设计与实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 原型测试与结果分析 |
| 5.1 测试平台与测试方案 |
| 5.2 功能测试 |
| 5.2.1 字符设备驱动测试 |
| 5.2.2 pcnet32网卡设备驱动测试 |
| 5.2.3 ens1371声卡设备驱动测试 |
| 5.3 性能测试 |
| 5.4 相关研究工作比较与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（9）卫星光学遥感图像舰船检测系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容及结构安排 |
| 第2章 舰船检测系统方案设计 |
| 2.1 系统设计要求 |
| 2.1.1 系统功能要求 |
| 2.1.2 系统性能要求 |
| 2.2 系统方案设计 |
| 2.2.1 系统组成 |
| 2.2.2 系统的工作方式 |
| 2.2.3 系统总体研究与设计思路 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 遥感图像采集模块中PCIE总线驱动开发与测试 |
| 3.1 系统环境搭建 |
| 3.2 PCIE的配置空间和接口功能寄存器设计 |
| 3.2.1 PCIE设备的配置空间 |
| 3.2.2 PCIE设备的接口功能寄存器设计 |
| 3.3 PCIE设备驱动开发 |
| 3.3.1 加载和卸载驱动模块 |
| 3.3.2 初始化pci_driver结构体 |
| 3.3.3 PCIE设备驱动中DMA操作和中断处理 |
| 3.3.4 字符设备文件操作 |
| 3.4 Linux字符设备驱动开发 |
| 3.4.1 Linux设备种类和特点 |
| 3.4.2 字符设备驱动开发 |
| 3.4.3 数据传输的触发方式 |
| 3.5 PCIE总线驱动功能与性能测试及结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 舰船检测模块设计及系统测试与分析 |
| 4.1 相关算法和模型选取 |
| 4.1.1 基于候选区域的目标检测算法 |
| 4.1.2 基于回归的目标检测算法 |
| 4.2 舰船检测算法框架选择 |
| 4.3 舰船检测模块设计与测试 |
| 4.3.1 修改网络框架和图像分辨率 |
| 4.3.2 制作可见光遥感图像数据集 |
| 4.3.3 配置网络模型 |
| 4.3.4 舰船检测模块设计和测试 |
| 4.4 舰船检测模块移植及系统测试 |
| 4.4.1 舰船检测模型移植 |
| 4.4.2 可见光遥感图像舰船检测测试 |
| 4.5 实验结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（10）电站锅炉火焰图像采集及分析装置（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 课题研究意义 |
| 1.3 现有火焰监测技术中存在的问题 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.5 论文结构与安排 |
| 第2章 电站锅炉火焰图像采集及分析装置总体结构 |
| 2.1 几种视频采集方案比较 |
| 2.1.1 基于DSP/BIOS的视频采集与处理装置 |
| 2.1.2 以AVR单片机和DSP处理器为核心的视频采集卡设计 |
| 2.1.3 采用DSP处理器作为视频采集和处理芯片 |
| 2.1.4 使用FIFO存储器为视频帧缓存的视频采集方案 |
| 2.2 系统总体方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 电站锅炉火焰图像采集及分析装置的硬件结构 |
| 3.1 核心板的硬件结构 |
| 3.1.1 数字视频处理芯片TMS320DM368 |
| 3.1.2 以太网物理层收发器KSZ8041NL |
| 3.1.3 Flash闪存芯片K9F1G08U0B |
| 3.1.4 DDR2内存芯片MT47H64M16HR |
| 3.1.5 低电压检测器MIC2776 |
| 3.2 视频采集电路硬件结构 |
| 3.3 模拟信号输出电路 |
| 3.4 电源电路 |
| 3.5 其他外围电路 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 软件开发环境搭建 |
| 4.1 交叉编译环境介绍 |
| 4.2 软件包安装 |
| 4.3 U-BOOT和LINUX的内核移植 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电站锅炉火焰图像采集及分析装置的软件架构 |
| 5.1 TMS320DM368启动过程分析 |
| 5.2 线程与进程 |
| 5.3 电站锅炉火焰图像采集及分析装置的主体程序设计 |
| 5.3.1 主线程程序分析 |
| 5.3.2 控制线程软件设计 |
| 5.3.3 视频处理线程和视频采集线程 |
| 5.3.4 线程调度 |
| 5.3.5 字符设备驱动程序 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
四、Linux字符设备驱动程序的设计（论文参考文献）
- [1]基于Linux操作系统字符设备驱动程序开发[J]. 占华林,徐涛涛,陈亮亮,于子正,李明鑫. 科学技术创新, 2021(20)
- [2]基于模型检测的嵌入式接口驱动形式化分析与验证[D]. 李泽寰. 华东交通大学, 2021(01)
- [3]基于龙芯2K1000的嵌入式Linux系统移植和驱动程序设计[D]. 姜悦. 哈尔滨工业大学, 2021
- [4]基于嵌入式Linux的PCIe高速数据采集模块软件设计[D]. 宾鑫. 深圳大学, 2020(10)
- [5]便携式耳鼻喉科通用接口电子内窥镜图像处理器设计与实现[D]. 王艳杰. 浙江大学, 2020(02)
- [6]GigE Vision接口CIS线阵相机软件系统设计与实现[D]. 岳峻鹏. 华中科技大学, 2020(01)
- [7]音视频采集传输系统硬件电路及驱动程序设计[D]. 王金鹏. 西安电子科技大学, 2019(02)
- [8]设备驱动故障注入方法的研究[D]. 翟瑞霞. 北京交通大学, 2019(01)
- [9]卫星光学遥感图像舰船检测系统的设计与实现[D]. 崔元飞. 燕山大学, 2019(03)
- [10]电站锅炉火焰图像采集及分析装置[D]. 张皓. 华北电力大学(北京), 2018(05)