基于ARM S3C2410平臺下嵌入式Linux虛擬機移植技術(shù)的研究與實現(xiàn)
上傳時間： 2013-07-14
上傳用戶：zuozuo1215
TCP/IP協(xié)議作為Internet上的通信實現(xiàn)方式的一種，是近年來嵌入式應用領(lǐng)域的一個研究熱點。嵌入式設備要與Internet網(wǎng)絡直接交換信息，就需要支持TCP/IP協(xié)議。嵌入式系統(tǒng)具有內(nèi)核小、專用性強、系統(tǒng)精簡、實時性高、功耗和環(huán)境要求嚴格等特點，所以傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議不適合移植到嵌入式系統(tǒng)中。實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡接入有兩種選擇，第一種是按照TCP/IP協(xié)議的原理編寫簡化版的通信協(xié)議；第二種是將已有小型的，適用于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡協(xié)議移植到系統(tǒng)中。 首先本文簡要介紹了嵌入式網(wǎng)絡協(xié)議的研究現(xiàn)狀和研究內(nèi)容，分析了LwIP協(xié)議棧中IP協(xié)議、TCP協(xié)議、UDP協(xié)議和ICMP協(xié)議的原理。由于LwIP沒有使用和操作系統(tǒng)相關(guān)的系統(tǒng)調(diào)用和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以在LwIP和操作系統(tǒng)之間增加了一個操作系統(tǒng)封裝層為操作系統(tǒng)服務。LwIP不僅保持了TCP協(xié)議主要功能，而且減少了對RAM的占用。 其次，移植中實現(xiàn)了操作系統(tǒng)模擬層和LwIP底層接口。操作系統(tǒng)模擬層為協(xié)議和操作系統(tǒng)提供了一個接口，使協(xié)議對操作系統(tǒng)透明，可以不依賴操作系統(tǒng)運行，需要實現(xiàn)信號量、郵箱、線程和臨界保護。LwIP底層接口為不同的硬件提供不同的驅(qū)動程序，需要實現(xiàn)系統(tǒng)初始化、網(wǎng)卡初始化、線程接收、數(shù)據(jù)包的讀取和發(fā)送。 最后提出測試設計框架，在ARM開發(fā)板和μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)上對移植的協(xié)議進行測試。測試結(jié)果表明，移植協(xié)議可以正常工作，實現(xiàn)了基本的網(wǎng)絡功能。
上傳時間： 2013-07-11
上傳用戶：iswlkje
隨著電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在這個社會上無處不在。操作系統(tǒng)作為嵌入式產(chǎn)品的靈魂，一定要依據(jù)產(chǎn)品的需要安裝合適的操作系統(tǒng)，以便于可以更好的編寫應用程序。 本研究將Linux操作系統(tǒng)移植到QQ2440開發(fā)板。操作系統(tǒng)移植的目的是為了能夠更好的利用開發(fā)板開發(fā)應用程序，本文將Linux2．6版本內(nèi)核移植到QQ2440開發(fā)板，使開發(fā)板可以用于工業(yè)過程控制。文章介紹了嵌入式系統(tǒng)的特點、ARM體系結(jié)構(gòu)、嵌入式Linux操作系統(tǒng)。重點描述了Linux操作系統(tǒng)的移植，論文在Linux操作系統(tǒng)移植研究中，首先，進行了移植環(huán)境的設計和搭建，建立交叉編譯環(huán)境，配置網(wǎng)絡文件系統(tǒng)NFS。然后，對Linux2．6版本內(nèi)核和vivi進行配置和編譯并以yaffs文件系統(tǒng)為例，介紹了yaffs根文件系統(tǒng)映象的制作。最后，介紹了一種解決內(nèi)核實時化的方法。在論文的最后，給出了嵌入式Linux驅(qū)動程序的概念與結(jié)構(gòu)以及開發(fā)流程，并進行了UART2串口以及LCD顯示屏驅(qū)動的開發(fā)。全文詳細的描述了嵌入式Linux操作系統(tǒng)移植的流程，在基于QQ2440開發(fā)板上給出了bootloader、內(nèi)核以及文件系統(tǒng)移植的實現(xiàn)方法。并給出了解決Linux內(nèi)核實時化的一種算法并進行了驅(qū)動程序的開發(fā)。
標簽： Linuz ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-04
上傳用戶：LouieWu
近年來，嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，已經(jīng)滲透到工業(yè)控制、智能設備以及電子消費品等人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€領(lǐng)域，而Internet技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展，為人們所廣為接受，于是嵌入式技術(shù)和Internet技術(shù)相結(jié)合形成的嵌入式Internet技術(shù)適時地出現(xiàn)了，并且成為實現(xiàn)遠程控制、信息共享的關(guān)鍵技術(shù)。 本文首先闡述了課題研究的背景、目的和意義，以及嵌入式TCP/IP協(xié)議棧研究的現(xiàn)狀，然后分析了嵌入式操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理并描述了把它移植到LPC2210上的過程，為嵌入式TCP/IP協(xié)議棧實現(xiàn)提供了操作系統(tǒng)支持。接著，針對嵌入式協(xié)議棧的特殊需求，詳細分析并采用了零拷貝技術(shù)、跨層技術(shù)等對LwIP協(xié)議棧進行了有效的裁剪和優(yōu)化，結(jié)合μ C/PS-Ⅱ設計了一種緊湊的協(xié)議棧工作模型和內(nèi)存管理機制。并且結(jié)合μ C/OS-Ⅱ設計了協(xié)議棧的工作模型和內(nèi)存管理機制。在驅(qū)動程序的基礎上實現(xiàn)了對LwIP中的IP協(xié)議、ARP協(xié)議、ICMP協(xié)議、UDP協(xié)議和TCP協(xié)議等幾個協(xié)議棧的裁剪和優(yōu)化。并分析了它們的安全漏洞及基于這些漏洞的攻擊方式，在這個基礎上提出了如攻擊檢測算法等填補漏洞和抵抗攻擊的一些技術(shù)和措施。最后在目標板上成功移植了優(yōu)化后的LwIP。 本文同時還設計了一種能夠提供足夠多軟定時器資源的算法。在不需要操作系統(tǒng)支持的情況下，軟定時器可以給多任務的系統(tǒng)提供足夠的定時服務，而且不影響中斷處理時間。并且具有自動回調(diào)功能，啟動一次以后就可自動調(diào)用定時器。此軟定時器使用方便且易移植，大大方便了本課題多次使用定時器的需要。課題結(jié)合具體項目“蓄電池狀態(tài)記錄儀的設計”，分析了它的各個功能模塊，設計了其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。對各個功能模塊的設計與實現(xiàn)進行了代碼編寫和測試，借助于TFTP服務器實現(xiàn)了基于協(xié)議的嵌入式目標板和PC機間的網(wǎng)絡通信。 本課題經(jīng)過幾個月的軟硬件設計和現(xiàn)場測試，已實現(xiàn)了最初的設計目標。構(gòu)建出了實驗硬件平臺和一個多任務多協(xié)議的基本實時系統(tǒng)框架。以后的開發(fā)者可以不必深入了解μ C/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)和嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的情況下就可以方便的創(chuàng)建一個嵌入式網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，并能在平臺上開發(fā)其它的應用任務，為以后的研究提供了參考并奠定了基礎。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：www240697738
隨著微處理器技術(shù)與信息技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)的應用也進入到國防、工業(yè)、能源、交通以及日常生活中的各個領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的軟件核心是嵌入式操作系統(tǒng)。然而，國內(nèi)在嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)上有很多困難，主要有：國外成熟的RTOS大都價格昂貴并且不公開源代碼，用好這些操作系統(tǒng)需對計算機體系結(jié)構(gòu)有深刻理解。針對以上問題，免費公開源代碼的嵌入式操作系統(tǒng)就倍受矚目了，μC/OS-II就是其中之一。μC/OS-II是面向中小型應用的、基于優(yōu)先級的可剝奪嵌入式實時內(nèi)核，其特點是小巧、性能穩(wěn)定、可免費獲得源代碼。 本文在深入研究μC/OS-II內(nèi)核基礎上，將其運用于實際課題，完成了基于ARM架構(gòu)的μC/OS-II移植及實時同步交流采樣的誤差補償研究。本文主要工作內(nèi)容和研究成果如下： 1.剖析了μC/OS-II操作系統(tǒng)內(nèi)核，重點研究了μC/OS-II內(nèi)核的任務管理與調(diào)度算法機理，得出了μC/OS-II內(nèi)核優(yōu)點：任務調(diào)度算法簡潔、高效、實時性較好(與Linux相比)。 2.介紹了ARM9體系架構(gòu)，重點講敘了MMU(存儲管理單元)功能。為了提高交流采樣系統(tǒng)的取指令和讀數(shù)據(jù)速度，成功將MMU功能應用于本嵌入式系統(tǒng)中。 3.完成了μC/OS-II操作系統(tǒng)在目標板上的移植，主要用匯編語言編寫了啟動代碼、開關(guān)中斷、任務切換和首次任務切換等函數(shù)。 4.針對國內(nèi)外提出的同步交流采樣誤差補償算法的局限性，本文從理論上對同步交流采樣的準確誤差進行了研究，并嘗試根據(jù)被測信號周期的首尾過零點的三角形相似法，求出誤差參數(shù)并對誤差進行補償。此外，考慮到采樣周期△T不均勻，經(jīng)多次采樣后會產(chǎn)生累積誤差，本文也給出了采樣周期△T的優(yōu)化算法。 5.完成了系統(tǒng)硬件設計，并根據(jù)補償算法和△T優(yōu)化法則，編寫了相應采樣驅(qū)動和串口驅(qū)動。最后對實驗數(shù)據(jù)進行了分析和比較，得出重要結(jié)論：該補償算法實現(xiàn)簡單，計算機工作量小，精度較高。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：xzt
信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化產(chǎn)品的普及，導致了對嵌入式開發(fā)的巨大需求。以Linux為宿主機系統(tǒng)，搭配一個交叉編譯環(huán)境，為嵌入式設備生成可執(zhí)行程序己成為現(xiàn)在日益流行的編譯嵌入式軟件的解決方案。而開放源代碼的GNUT具鏈是一套開源的開發(fā)環(huán)境，是嵌入式軟件開發(fā)中理想的交叉編譯器。但現(xiàn)有GNUI具鏈支持的平臺并不能滿足層出不窮的嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)需要，仍有許多平臺得不到支持，例如我們進行的minix向ARM-MINIX平臺的移植。 本文以在linux環(huán)境下構(gòu)建MINIX嵌入式系統(tǒng)的交叉編譯工具鏈為背景，首先介紹了交叉編譯系統(tǒng)的基本組成和結(jié)構(gòu)，以及利用GCC構(gòu)建交叉編譯環(huán)境的優(yōu)越性。然后對目標平臺作了介紹。分析了GCC編譯器，說明了GCC的設計思想，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，介紹了GNU Binutils的功能，使用方法；接著分析了GNU工具鏈中的GAS和GLD的實現(xiàn)機制及源代碼結(jié)構(gòu)，由于BFD是GNUBinutils的基礎，GAS和GLD都是使用BFD庫來操作目標文件，因此在這一部分本文對BFD庫的工作機制，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也作了重點分析。緊接著說明了GCC交叉編譯系統(tǒng)的移植思路和方法，實現(xiàn)難點，以及一些相關(guān)技術(shù)細節(jié)，這涉及到了若干重要的C源文件，Makefile，配置文件的修改，重點給出了BFD庫，GAS和GLD的分析及其重定向(通常GCC生成的目標程序是針對GNU/Linux系統(tǒng)的)的實現(xiàn)；然后本文給出了在GNU/Linux宿主機上構(gòu)建針對ARM-MINIX的參數(shù)設置及過程：最后對本文所做的工作進行了總結(jié)。
標簽： ARM-MINIX GNU 嵌入式系統(tǒng)
上傳時間： 2013-05-31
上傳用戶：wangzhen1990
T-Kernel作為一種嵌入式操作系統(tǒng)，由于實時性和開源性，在嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域中的應用越來越廣泛。ARM是一款比較好的微處理器，T-Kernel在ARM上的應用研究基本上是空白，所以結(jié)合兩者進行研究促進T-Kernel在國內(nèi)嵌入式領(lǐng)域的發(fā)展。同時，T-Kernel內(nèi)部調(diào)度機制存在著優(yōu)先級反轉(zhuǎn)缺陷，優(yōu)先級反向使得高優(yōu)先級任務的執(zhí)行時間無法預測，增加了實時系統(tǒng)的不確定性。早期的解決協(xié)議較好地解決了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題，但同時也存在著自身不足之處。 針對T-Kernel存在的缺陷，在深入研究相關(guān)協(xié)議的基礎上，本論文提出了一種新的改進的優(yōu)先級繼承協(xié)議。該協(xié)議設置超時保護機制，避免任務在獲取信號量時長時間的阻塞，結(jié)合Havender提出的“有序資源使用法”防止死鎖發(fā)生，給出該協(xié)議的分析過程，并把該協(xié)議結(jié)合到T-Kernel中。在這個基礎之上，建立研究開發(fā)平臺；針對硬件設備，研究引導程序的執(zhí)行原理，實現(xiàn)系統(tǒng)的引導程序；構(gòu)建T-Kennel內(nèi)核；移植內(nèi)核到開發(fā)板；最后對T-Kernel的啟動過程進行了詳細的分析。 T-Kernel在ARM上的移植研究，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的提供了一種開發(fā)流程，同時對于T-Kernel的啟動過程的分析，為以后的應用程序開發(fā)提供了一個接口；對于T-Kernel存在的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題的解決，可以改進T-Kernel的實時性和靈活性，同時為實時系統(tǒng)的性能改進提供了參考。
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：shangdafreya
嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)應用的核心。完成簡單功能的嵌入式系統(tǒng)一般不需要操作系統(tǒng)，但是隨著所謂后PC時代的來臨，嵌入式系統(tǒng)設計日趨復雜，嵌入式操作系統(tǒng)就必不可少了。一般而言，嵌入式操作系統(tǒng)不同于一般意義的計算機操作系統(tǒng)，它有占用空間小、執(zhí)行效率高、方便進行個性化定制和軟件要求固化存儲等特點。 本文在討論了嵌入式操作系統(tǒng)的基本理論之后，論述了MINIX 3操作系統(tǒng)的特點，指出了MINIX 3向嵌入式操作系統(tǒng)方面發(fā)展的意義和可行性。建立可移植代碼是操作系統(tǒng)移植的首要步驟和重要途徑，本文又論述了建立可移植代碼的一般方法和過程。而后深入分析了MINIX 3操作系統(tǒng)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)及組成部分，重組了內(nèi)核目錄樹，列出了移植MINIX 3內(nèi)核需要重新編寫的內(nèi)核接口。在MINIX 3已有代碼的基礎上，分離了一部分機器相關(guān)代碼和體系結(jié)構(gòu)不相關(guān)代碼，建立了相應的可移植代碼。 提到嵌入式，就不能不提ARM，ARM體系結(jié)構(gòu)是目前最流行的嵌入式微處理器體系結(jié)構(gòu)。本文就是針對ARM處理器體系結(jié)構(gòu)來展開的，文中簡單介紹了ARM處理器的情況，并且對應ARM體系結(jié)構(gòu)修改了MINIX 3內(nèi)核的部分代碼。最后在深入分析了MINIX3操作系統(tǒng)進程調(diào)度算法和代碼之后，結(jié)合軟實時操作系統(tǒng)進程調(diào)度特點和要求，改進了MINIX 3進程調(diào)度策略，使之適合軟實時操作系統(tǒng)的要求，并給出了修改后的相關(guān)源代碼。
標簽： MINIX3 ARM 嵌入式 操作系統(tǒng)
上傳時間： 2013-06-24
上傳用戶：kksuyiwen
視頻監(jiān)控以其直觀方便、準確、信息內(nèi)容豐富而廣泛應用于許多場合，已經(jīng)滲透到交通、城市治安、國防等多種領(lǐng)域，甚至家庭安防，在人們的日常生活中扮演著越來越重要的作用。 由于傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)存在著結(jié)構(gòu)復雜、穩(wěn)定性可靠性不高、價格昂貴而且傳輸距離明顯受限的缺點。近年來，隨著計算機、網(wǎng)絡、電子與通信、圖像處理等技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控技術(shù)應用而生。 本文針對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實際需求，結(jié)合嵌入式技術(shù)、圖像處理技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)，設計并實現(xiàn)了一種實時性好、可靠性高、成本低的嵌入式網(wǎng)絡視頻監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)以ARM9微處理器作為硬件平臺，以具有開發(fā)資源豐富、免費等優(yōu)勢的Linux操作系統(tǒng)作為軟件開發(fā)平臺。該系統(tǒng)采用以太網(wǎng)作為網(wǎng)絡傳輸介質(zhì)，并使用TCP/IP網(wǎng)絡協(xié)議。視頻數(shù)據(jù)的傳輸協(xié)議選擇了支持組播技術(shù)的RTP/RTCP傳輸協(xié)議，客戶端在Linux下實現(xiàn)了基于SDL庫視頻顯示。 論文首先描述了嵌入式系統(tǒng)與視頻監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展及相關(guān)技術(shù)，分析了國內(nèi)外視頻監(jiān)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，對視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究的背景和意義進行了闡述，并討論了幾種常見的視頻監(jiān)控解決方案，對幾種目前流行的視頻壓縮算法進行了對比；然后，提出了嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件總體架構(gòu)，并逐步對硬件平臺和軟件模塊設計進行了選擇和細化。其中，硬件平臺根據(jù)視頻數(shù)據(jù)采集以及處理需要選擇了攝像頭和存儲器；軟件設計中，首先完成了嵌入式系統(tǒng)的交叉開發(fā)環(huán)境搭建，針對ARM-Linux特性，完成了在開發(fā)板上操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)等移植，最后完成了Linux下V4L視頻采集、JPEG圖像壓縮、RTP/RTCP網(wǎng)絡傳輸、SDL庫視頻顯示以及avi格式視頻文件保存等。 此外，對系統(tǒng)構(gòu)建過程中所用到的某些關(guān)鍵技木進行了較為詳盡的探討和研究，這對于從事相關(guān)科研工作的同仁們具有一定的參考價值。
標簽： ARM 嵌入式 網(wǎng)絡視頻監(jiān)控 系統(tǒng)設計
上傳時間： 2013-04-24
上傳用戶：emouse
基于刪的μC/OS-Ⅱ移植及其CAN總線應用研究流體機械及工程專業(yè)近年來，嵌入式系統(tǒng)受到科學與工程各個領(lǐng)域研究者的密切關(guān)注，成為研究的一個熱點。隨著嵌入式系統(tǒng)的復雜性不斷增加，嵌入式操作系統(tǒng)成為嵌入式系統(tǒng)中最重要的組成部分。在嵌入式系統(tǒng)中，μC/OS-Ⅱ憑借其結(jié)構(gòu)清晰、源代碼開放和實時性好等優(yōu)勢，成了監(jiān)控系統(tǒng)等領(lǐng)域的技術(shù)熱點。嵌入式操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ與模塊化硬件相結(jié)合，共同構(gòu)成一個可以重復利用的軟硬件系統(tǒng)平臺，不但可以提高開發(fā)效率，還可以提高系統(tǒng)的可靠性和實時性，滿足日益復雜的應用需求。 在國內(nèi)監(jiān)控領(lǐng)域中，大多采用了集散式監(jiān)控系統(tǒng)，雖然克服了集中式監(jiān)控系統(tǒng)的缺點，但還存在著效率較低，錯誤處理能力不強等缺點。而且設備的兼容性不好，系統(tǒng)實時性、可靠性也不高。采用CAN現(xiàn)場總線可很好的克服上述一些缺點，具有很強的抗干擾能力。CAN總線把所有掛接在總線上的智能設備聯(lián)接成網(wǎng)絡，構(gòu)成自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)對現(xiàn)場設備的實時監(jiān)控。 基于這些考慮，本文選擇了以IPC2290芯片(內(nèi)部集成了CAN模塊)為微控制器的MagicARM2200教學實驗開發(fā)板作為學習和研究的開發(fā)平臺，把μC/OS-Ⅱ這個實時微內(nèi)核操作系統(tǒng)嵌入到該芯片中。在深入研究CAN通信模塊特點和驅(qū)動的基礎上，把其驅(qū)動移植到μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)中。并在實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ上通過設計—個帶A/D轉(zhuǎn)換的CAN智能模塊來闡述智能模塊軟硬件設計方法，這些工作為搭建基于CAN總線的實際測控系統(tǒng)方案提供了理論基礎。 本文使用的CAN通信方案具有極大的靈活性，能方便和簡潔的運用到各種測控系統(tǒng)中。實驗結(jié)果證明了該方案的有效性和正確性，并且具有實際的應用價值。最后，本文作者在CAN智能模塊的基礎上搭建了基于CAN總線的多相流動實驗臺的測控系統(tǒng)方案。
上傳時間： 2013-07-16
上傳用戶：cngeek
蟲蟲下載站版權(quán)所有 京ICP備2021023401號-1
