Construcción de sistemas Linux embedded sobre ARM

Sánchez Gallardo, Alfonso (2017). Construcción de sistemas Linux embedded sobre ARM. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Construcción de sistemas Linux embedded sobre ARM
Author/s:
  • Sánchez Gallardo, Alfonso
Contributor/s:
  • Silva Fariña, Antonio da
Item Type: Final Project
Date: 11 September 2017
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Ingeniería Telemática y Electrónica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Nuestro entorno cotidiano se encuentra altamente controlado por sistemas electrónicos e informáticos estrechamente ligados. Así, interactuamos a diario con aplicaciones como electrodomésticos, semáforos, elementos de sensorización, etc., a los que nos hemos acostumbrado. En definitiva, infinidad de aplicaciones que detrás cuentan con una electrónica que realiza la tarea específica y que, posiblemente, redirija la información a una central de datos o de control dentro de este mundo conectado. Los sistemas embebidos o “embedded” son el corazón de estos equipos. Son dispositivos dedicados a funcionalidades concretas de una aplicación de gestión autónoma, como pueden ser máquinas de control de acceso, de venta automática, etc. Los equipos embebidos pueden o no contar con una interfaz de usuario, pero normalmente ésta no se utiliza para la administración del equipo, como podría realizarse a través de una computadora. El uso de un sistema Linux en esta plataforma permitiría desarrollar un sistema versátil adaptable a múltiples aplicaciones y la independización de éstas al sistema hardware empleado. Además, permitiría la rápida aplicación de tecnologías desarrolladas sobre esta plataforma, por ejemplo protocolos de comunicaciones o sistemas hardware como USB, drivers de dispositivos, etc. En este proyecto se estudia y diseña una plataforma GNU/Linux embedded. Se trata de un sistema que, si bien nos facilita una enorme cantidad de recursos software de la comunidad para desarrollar aplicativos, nos plantea un importante reto técnico desde el punto de vista del hardware y del software cercano a éste. Utilizando los recursos facilitados por el fabricante de la CPU y limitando las ambiciones de diseño a pequeñas adaptaciones de la placa de evaluación, o bien optando por un módulo de SOM de otro fabricante, podemos reducir enormemente el reto técnico de diseño de la plataforma hardware. En este trabajo se ha adaptado el diseño de referencia del procesador de Freescale iMX25 para fabricar un dispositivo empotrado centrado en el hardware de comunicaciones. Desde el punto de vista del software se han analizado los principales elementos software de la plataforma: bootloader, kernel y rootfs. Esta adaptación ha permitido implementar el sistema GNU/Linux embedded de partida sobre el que de una manera sencilla, se podrán insertar tantas aplicaciones como requiera nuestro producto electrónico. ABSTRACT. Our world is surrounded of deeply integrated electronic and computing systems: any known application as domestic appliance, traffic semaphores or any sensing device needs those systems to implement their specific tasks that nowadays could include, for example, more advanced features as data reporting to a remote central or management system. This is the early stage of the Internet of Things concept. Embedded systems are the heart of those applications, which implement self managed and robust specific tasks. The usage of a GNU/Linux system for those applications let us use a very versatile and adaptive platform, which offer us a wide range of already implemented tools and interfaces that make us focus on our real application, making it better and optimizing our efforts. Those GNU/Linux implementations include not only the driver layer, which is very close to the hardware and are mostly supplied by the CPU vendor or manufacturer. The GNU system provides a huge range of tools, command interpreters, software platforms, user interface systems, etc. This project uses an ARM CPU system, but the usage of the GNU/Linux operating system makes it almost transparent for the programmer. The hardware design of any of this device seems to be a very hard challenge to solve. Using CPU vendor hardware and software resources and adapting our requirements to the given reference design makes it a more affordable task. On the other hand, we could use the system on module solution offered by many vendors, giving additional support for the software layer. In this final proyect the reference design of the Freescale iMX25 CPU evaluation board has been adapted to our communication specific GNU/Linux embedded system. Referred to software the main structural elements have been studied: bootloader, kernel and rootfs. This adaptation builds the start point of the GNU/Linux embedded system, which allows us easily implement as much applications as our electronic product demands.

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Item ID: 48656
DC Identifier: http://oa.upm.es/48656/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:48656
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 30 Nov 2017 15:38
Last Modified: 30 Nov 2017 15:38
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