【摘要】：隨著制造工藝和集成電路技術(shù)水平的提高，電子設(shè)備正在朝著小型化，輕型化發(fā)展�？纱┐饔�(jì)算機(jī)成為人們的新寵。傳統(tǒng)的可穿戴計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法是基于COTS技術(shù)的，這樣會(huì)造成可穿戴計(jì)算機(jī)功耗、體積和成本上的浪費(fèi)。動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn)給可穿戴計(jì)算機(jī)的發(fā)展提供了新的思路。通過(guò)動(dòng)態(tài)加載可重構(gòu)模塊，可以模擬出各種外設(shè)，提供多種硬件算法，提高了可穿戴計(jì)算機(jī)對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力。 基于動(dòng)態(tài)可重構(gòu)技術(shù)開(kāi)發(fā)可穿戴計(jì)算機(jī)軟件需要軟件開(kāi)發(fā)人員了解FPGA的工作原理，這樣大大提高了開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件的難度。本文為動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)了一套軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用來(lái)幫助開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)屏蔽了動(dòng)態(tài)可重構(gòu)模塊的硬件實(shí)現(xiàn)，為開(kāi)發(fā)人員提供了統(tǒng)一的軟件API，實(shí)現(xiàn)了透明編程；制定了應(yīng)用程序打包規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用程序的統(tǒng)一管理；開(kāi)發(fā)了圖形化的桌面環(huán)境，降低了用戶(hù)的使用難度；提供了軟件開(kāi)發(fā)庫(kù)，提高了軟件開(kāi)發(fā)效率。本文主要研究工作如下： 1.針對(duì)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)進(jìn)行需求分析，了解動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)的工作原理，確定動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)的硬件方案。 2.選擇動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)內(nèi)核，搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)CPLD設(shè)備驅(qū)動(dòng)和FPGA設(shè)備驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)模塊操作接口，，確定軟件平臺(tái)和應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)規(guī)范和實(shí)施原則。 3.開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)圖形桌面系統(tǒng)，對(duì)應(yīng)用程序軟件包，輸入法，系統(tǒng)注冊(cè)表進(jìn)行管理，移植開(kāi)發(fā)影音播放器，應(yīng)用程序管理器和網(wǎng)絡(luò)管理器應(yīng)用程序，讀取和解析GPS數(shù)據(jù)。 4.為動(dòng)態(tài)可重構(gòu)穿戴計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)通信子系統(tǒng)，研究如何實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)通信，并在通信系統(tǒng)上層提供安全加密，權(quán)限管理等功能。
[Abstract]:With the improvement of manufacturing technology and integrated circuit technology, electronic equipment is developing towards miniaturization and lightness. Wearable computers have become new favorites. The traditional design method of wearable computer is based on COTS technology, which will lead to waste of power, volume and cost of wearable computer. The emergence of dynamic reconfigurable technology provides a new idea for the development of wearable computers. By dynamically loading reconfigurable modules, various peripherals can be simulated, various hardware algorithms can be provided, and the adaptability of wearable computers to the environment can be improved. The development of wearable computer software based on dynamic reconfigurable technology requires software developers to understand the working principle of FPGA, which greatly increases the difficulty of developing application software. In this paper, a software development platform for dynamic reconfigurable wearable computers is developed to help developers develop software. The dynamic reconfigurable wearable computer software platform shields the hardware implementation of the dynamic reconfigurable module, provides the unified software API for the developer, realizes the transparent programming, formulates the application package specification, realizes the unified management of the application program. A graphical desktop environment is developed to reduce the user's difficulty, and a software development library is provided to improve the efficiency of software development. The main work of this paper is as follows: 1. Based on the requirement analysis of dynamic reconfigurable wearable computer, the working principle of dynamic reconfigurable wearable computer is understood, and the hardware scheme of dynamic reconfigurable wearable computer is determined. 2. Choose the kernel of dynamic reconfigurable wearable computer operating system, build development environment, develop CPLD device driver and FPGA device driver, design dynamic reconfigurable module operation interface. Determine the software platform and application software development specifications and implementation principles. 3. Develop dynamic reconfigurable wearable computer software platform, realize graphic desktop system, manage application software package, input method, system registry, transplant and develop video player, application program manager and network manager application program. Read and parse GPS data. The network communication subsystem is developed for the dynamic reconfigurable wearable computer software platform. How to realize the heterogeneous network communication is studied, and the functions of security encryption, privilege management and so on are provided in the upper layer of the communication system.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TP368.33

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本文編號(hào)：2160314