基于嵌入式操作系统VxWorks和MPC860T的内容过滤防火墙设计及实现—硬件设计及实现

摘要

本文针对基于嵌入式操作系统VxWorks内容过滤硬件防火墙设计及实现——硬件设计的课题，主要研究了应用嵌入式操作系统VxWorks和MPC860T嵌入式微处理器，设计和开发计算机网络防火墙。 本文主要做了以下工作： 1.详细描述了硬件防火墙所涉及的定义、结构、工作原理、例行检查、基本功能、特殊功能以及国内外发展状况。同时对课题的来源、特点和研究内容进行详细介绍，为实现本课题的硬件进行器件选型提供依据。 2.围绕嵌入式操作系统VxWorks,本文对如何构造嵌入式VxWorks系统进行了详细阐述，包括嵌入式操作系统VxWorks的简单介绍、如何规划硬件平台、嵌入式操作系统常用的通讯技术、开发嵌入式操作系统VxWorks常用的调试工具以及开发嵌入式操作系统VxWorks应该注意的几个关键问题。 3.第三章对MPC860T芯片进行了详细介绍，包括Power PC简介、MPC860T处理器简介和MPC860T处理器的工作原理；在介绍MPC860T处理器的工作原理时主要对系统的复位电路、时钟电路、存储器控制器电路等作了详细分析。 4.第四章主要以系统的观点来对整个系统的设计与开发进行分析，包括系统简介、课题要求的设计指标、设计的主导思想、设计方案、系统框图以及工作原理等几方面。 5.第五章以MPC860T芯片为核心开发硬件防火墙的硬件平台，研究了如何针对系统的需求进行硬件电路设计，包括芯片选型，接口电路设计，以及在设计和调试过程中应该注意的问题等。 6.第六章详细介绍了通过移植风河公司提供的板极支持包-ads860，成功地开发出硬件防火墙系统所用的基于VxWorks的板极支持包BSP的详细步骤，总结出了开发调试BSP的方法、需要注意的问题、建立新的BSP的方法和设计实现BSP应该避免的错误。 7.第七章对课题的研究结果和实现的意义进行了简单介绍。 本论文的研究开发工作是在实践的基础上完成的，成功地设计出以摩托罗拉公司的双核的MPC860T芯片为核心的嵌入式硬件系统，通过调试该硬件系统运行正常，并在此基础上成功地嵌入VxWorks操作系统，系统运转正常。

目录

文摘

英文文摘

声明

引言——关于嵌入式技术的发展

1概述

1.1硬件防火墙概述

1.1.1硬件防火墙定义

1.1.2硬件防火墙结构

1.1.3硬件防火墙的工作原理

1.1.4硬件防火墙的例行检查

1.1.5硬件防火墙的基本功能

1.1.6硬件防火墙的特殊功能

1.1.7目前国内外发展状况

1.2课题概述

1.2.1课题来源

1.2.2本课题的特点

1.2.3本课题的研究内容

2如何构造嵌入式VxWorks系统

2.1嵌入式操作系统VxWorks

2.2规划硬件平台

2.2.1选择一个好的嵌入式微处理器

2.2.2嵌入式系统常用的通讯技术

2.3选择适合嵌入式VxWorks开发的调试工具

2.4构造嵌入式VxWorks系统注意的几个关键问题

3 MPC860T处理器

3.1 Power PC简介

3.2 MPC860T处理器简介

3.3 MPC860T处理器组成框图

MPC860T处理器工作原理

3.4.1复位

3.4.2时钟

3.4.3存储器控制器

4系统平台总述

4.1.系统简介

4.2设计技术指标

4.3设计思路

4.3.1总体设计原则

4.3.2系统软硬件设计所采用的基本原则

4.4.总体设计方案

4.4.1硬件总体设计

4.4.2软件总体设计

4.5系统框图

4.5.1嵌入式系统核心板框图

4.5.2外围电路底板框图

4.6工作原理

4.6.1硬件系统工作原理

4.6.2软件系统工作原理

5平台电路设计

5.1系统硬件平台结构

5.1.1嵌入式系统核心板硬件平台结构

5.1.2以外围电路为主的底板硬件平台结构

5.2硬件设计实现

5.2.1嵌入式核心板硬件设计实现

5.2.2外围电路硬件设计实现

5.2.3系统平台存储空间映射

5.2.4本系统所用资源

6 VxWorks在硬件系统上的BSP开发

6.1预备知识

6.1.1目标板系统

6.1.2 BSP的基本概念

6.1.3 Bootloader

6.2 BSP移植的步骤及建立BOOTROM的方法

6.3 VxWorks BSP文件详细分析

6.3.1 BSP的文件构成

6.3.2 BSP文件的详细分析

6.4 BSP针对硬件系统移植

6.4.1 BOOTLOADER

6.4.2串口驱动

6.4.3 100M网口驱动

6.4.4 10M网卡驱动

6.4.5支持多网口时的修改

6.4.6测试

6.5 BSP移植常见的错误

6.6 BSP常用的调试方法

7成果及总结

7.1产品参数简介

7.2系统平台简述

7.3硬件正面视图

7.4硬件实物背面视图

7.5嵌入式核心板背面视图

7.6底板背面视图

7.7BSP代码

7.8 VxWorks定制

7.9本课题实现的意义

结论

参考文献

申请学位期间发表的学术论文

致谢