基于SOPC的智慧家居异构网关的研究与实现
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9页 |
| 1.2 智慧家居与家庭网关概述 | 第9-10页 |
| 1.3 家庭网关发展现状 | 第10-12页 |
| 1.3.1 家庭网关国内外的发展 | 第10-11页 |
| 1.3.2 家庭网关的现状 | 第11-12页 |
| 1.4 本文结构 | 第12-13页 |
| 2 家庭网关相关技术概述 | 第13-26页 |
| 2.1 ZigBee通信技术分析 | 第13-18页 |
| 2.1.1 ZigBee技术概述 | 第13-14页 |
| 2.1.2 ZigBee协议体系结构 | 第14-15页 |
| 2.1.3 ZigBee的网络结构 | 第15-18页 |
| 2.2 Bluetooth技术 | 第18-22页 |
| 2.2.1 Bluetooth技术概述 | 第18-19页 |
| 2.2.2 低功耗蓝牙协议体系结构 | 第19-21页 |
| 2.2.3 低功耗蓝牙的拓扑结构 | 第21-22页 |
| 2.3 SOPC系统技术概述 | 第22-26页 |
| 2.3.1 SOPC系统概述 | 第22-23页 |
| 2.3.2 基于NiosII的SOPC开发流程 | 第23-24页 |
| 2.3.3 NiosII软核处理器 | 第24-26页 |
| 3 异构网关设计方案 | 第26-33页 |
| 3.1 异构网关需求分析 | 第26页 |
| 3.2 网关方案选择 | 第26-31页 |
| 3.2.1 网关的模型比较与选取 | 第26-28页 |
| 3.2.2 家庭内部设备网络的选取 | 第28-29页 |
| 3.2.3 家庭外部网络宽带选取 | 第29页 |
| 3.2.4 网关软硬件平台分析与选取 | 第29-31页 |
| 3.3 网关总体设计方案 | 第31-33页 |
| 4 网关硬件平台构建 | 第33-46页 |
| 4.1 硬件总体设计 | 第33-34页 |
| 4.2 NIOS II处理器系统设计 | 第34-39页 |
| 4.2.1 NiosII处理器 | 第34-35页 |
| 4.2.2 定时器内核 | 第35页 |
| 4.2.3 存储器控制器 | 第35-36页 |
| 4.2.4 UART内核 | 第36-37页 |
| 4.2.5 以太网芯片控制器内核 | 第37-38页 |
| 4.2.6 NiosII处理器系统生成 | 第38-39页 |
| 4.3 时钟模块设计 | 第39-40页 |
| 4.4 FPGA外部电路设计 | 第40-45页 |
| 4.4.1 SDRAM电路 | 第40-41页 |
| 4.4.2 FLASH电路 | 第41-42页 |
| 4.4.3 以太网模块电路 | 第42-44页 |
| 4.4.4 蓝牙模块电路 | 第44页 |
| 4.4.5 ZigBee模块电路 | 第44-45页 |
| 4.5 网关硬件设计验证 | 第45-46页 |
| 5 家庭网关软件分析与设计 | 第46-67页 |
| 5.1 家居内部网络通信协议设计 | 第46-55页 |
| 5.1.1 ZigBee通信协议设计 | 第46-47页 |
| 5.1.2 ZigBee通信软件设计 | 第47-50页 |
| 5.1.3 蓝牙通信协议设计 | 第50-52页 |
| 5.1.4 BLE协议栈软件设计 | 第52-55页 |
| 5.2 网关软件平台构建 | 第55-59页 |
| 5.2.1 系统引导程序 | 第55-56页 |
| 5.2.2 μClinux内核镜像的构建与移植 | 第56-59页 |
| 5.3 μClinux系统程序设计 | 第59-67页 |
| 5.3.1 串口程序设计 | 第60-62页 |
| 5.3.2 网络程序设计 | 第62-65页 |
| 5.3.3 协议转换程序设计 | 第65-67页 |
| 6 网关测试 | 第67-71页 |
| 6.1 串口测试 | 第67-68页 |
| 6.2 网口测试 | 第68-69页 |
| 6.3 网关功能测试 | 第69-70页 |
| 6.4 网关性能测试 | 第70-71页 |
| 总结与展望 | 第71-72页 |
| 参考文献 | 第72-75页 |
| 攻读硕士学位期间发表论文及科研成果 | 第75-76页 |
| 致谢 | 第76-77页 |
