嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)硬件抽象層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-11 22:55
嵌入式系統(tǒng)作為IT產(chǎn)業(yè)新崛起的一個(gè)嶄新分支,正在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展。為了緩解面向應(yīng)用嵌入式產(chǎn)品與市場(chǎng)需求的矛盾,近年來(lái),國(guó)內(nèi)外在嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及產(chǎn)品的構(gòu)成等方面作了多方的嘗試。業(yè)界正尋求一種能夠有效的支持嵌入式系統(tǒng)資源復(fù)用的解決方案。因此,如何科學(xué)合理地構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái),使得該開(kāi)發(fā)平臺(tái)能夠廣泛適用于面向不同應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā),從而最大程度地縮短嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)周期和提高嵌入式產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)效率,是嵌入式學(xué)科發(fā)展中需要解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。論文在對(duì)主流的體系結(jié)構(gòu)與操作系統(tǒng)充分理解的基礎(chǔ)上,分析了當(dāng)前主流操作系統(tǒng)移植方案的不足,給出了嵌入式應(yīng)用對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的可移植性需求,總結(jié)歸納了設(shè)計(jì)可移植嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)該遵循層次化、模塊化和對(duì)象化的原則。其次,研究了硬件抽象層HAL的功能模型和分層結(jié)構(gòu),以及與嵌入式操作系統(tǒng)相關(guān)的硬件抽象層——BSP原理,包括VxWorks、Linux的BSP技術(shù);其次,詳細(xì)探討了HAL的關(guān)鍵技術(shù),主要包括處理器內(nèi)核管理、中斷異常管理、Cache控制、MMU控制、I/O訪問(wèn)控制等技術(shù)。同時(shí)探索出一種將硬件抽象層技術(shù)應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的解決方案,并研究出了一...
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
而是面向由這個(gè)中間層次所代表的、邏輯上的硬件環(huán)境。因此,把這個(gè)中間層次叫做硬件抽象層 HAL(HardwareAbstractionLayer)。在目前的嵌入式領(lǐng)域中通常也把HAL叫做板級(jí)支持包 BSp(BoardSuPPortpakage)。圖2一2顯示了引入HAL以后的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。BSP的引入大大推動(dòng)了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的通用化,從而為嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供了可能[22】。應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)的接口操作系統(tǒng)與HAL的接口HAL與硬件的接口圖2一2引入HAL以后的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式2.2.1傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程在傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,通常采用以下兩種設(shè)計(jì)方法[24]。(l)瀑布模式開(kāi)發(fā)過(guò)程嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是在目標(biāo)機(jī)上進(jìn)行編程和交叉編譯的,所以傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)將大部分精力都放在軟件上,通常認(rèn)為只要軟件開(kāi)發(fā)質(zhì)量能很好的保證就可以滿足整個(gè)系統(tǒng)的功能和性能需求。所以,在系統(tǒng)的軟件部分需求和硬件需求劃分完成以后,首先進(jìn)行硬件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),再進(jìn)行軟件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),因此整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程基本上是一個(gè)從硬件到軟件的流水線式串行過(guò)程。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]嵌入式操作系統(tǒng)的通用硬件抽象層設(shè)計(jì)[J]. 王力生,仇志付,唐軍敏. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2006(10)
[2]實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ITRON的分析[J]. 劉巍,黃秋元,陳偉. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2006(02)
[3]基于OMAP架構(gòu)的智能手持設(shè)備設(shè)計(jì)[J]. 何晴,張保平. 微處理機(jī). 2004(06)
[4]Linux下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)及其管理機(jī)制[J]. 陸爾東,鄧?yán)?符意德,楊旭光. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2003(01)
[5]嵌入式系統(tǒng)硬件抽象層的建立及軟件的可移植性設(shè)計(jì)[J]. 肖踞雄. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2003(01)
[6]嵌入式操作系統(tǒng)中硬件抽象層的描述[J]. 張益農(nóng),黃文玲. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(04)
[7]嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]. 師明珠. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2002(07)
[8]嵌入式系統(tǒng)硬件抽象層的原理與實(shí)現(xiàn)[J]. 王濤,張偉良,馮重熙. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2001(10)
[9]面向二十一世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)及發(fā)展方向[J]. 馮繼超. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2001(05)
[10]嵌入式軟件技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)向[J]. 陳鑫. 軟件世界. 2001(01)
博士論文
[1]面向多核網(wǎng)絡(luò)處理器軟件框架的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 蔣漢平.武漢理工大學(xué) 2008
[2]并行分布操作系統(tǒng)共享存儲(chǔ)管理及其優(yōu)化技術(shù)的研究[D]. 戴華東.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)硬件抽象層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張樂(lè).青島大學(xué) 2007
[2]嵌入式系統(tǒng)硬件抽象層研究及其在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用[D]. 王志剛.解放軍信息工程大學(xué) 2006
[3]高性能路由器內(nèi)部通信協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 姜艷紅.解放軍信息工程大學(xué) 2006
[4]面向通信行業(yè)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張彥春.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[5]CTI系統(tǒng)硬件抽象層功能的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張璐.四川大學(xué) 2005
[6]嵌入式操作系統(tǒng)移植技術(shù)研究與實(shí)踐[D]. 雷紅衛(wèi).電子科技大學(xué) 2004
[7]高速嵌入式系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳勇.北京工業(yè)大學(xué) 2003
[8]嵌入式驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 廖兵.電子科技大學(xué) 2003
[9]嵌入式通信平臺(tái)設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蔣偉宏.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
[10]解決嵌入式操作系統(tǒng)移植問(wèn)題的一個(gè)方案——通用硬件抽象層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 呂方.四川大學(xué) 2001
本文編號(hào):3132104
【文章來(lái)源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:68 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)
而是面向由這個(gè)中間層次所代表的、邏輯上的硬件環(huán)境。因此,把這個(gè)中間層次叫做硬件抽象層 HAL(HardwareAbstractionLayer)。在目前的嵌入式領(lǐng)域中通常也把HAL叫做板級(jí)支持包 BSp(BoardSuPPortpakage)。圖2一2顯示了引入HAL以后的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。BSP的引入大大推動(dòng)了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的通用化,從而為嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供了可能[22】。應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)的接口操作系統(tǒng)與HAL的接口HAL與硬件的接口圖2一2引入HAL以后的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.2傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式2.2.1傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程在傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,通常采用以下兩種設(shè)計(jì)方法[24]。(l)瀑布模式開(kāi)發(fā)過(guò)程嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)是在目標(biāo)機(jī)上進(jìn)行編程和交叉編譯的,所以傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)將大部分精力都放在軟件上,通常認(rèn)為只要軟件開(kāi)發(fā)質(zhì)量能很好的保證就可以滿足整個(gè)系統(tǒng)的功能和性能需求。所以,在系統(tǒng)的軟件部分需求和硬件需求劃分完成以后,首先進(jìn)行硬件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),再進(jìn)行軟件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),因此整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程基本上是一個(gè)從硬件到軟件的流水線式串行過(guò)程。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]嵌入式操作系統(tǒng)的通用硬件抽象層設(shè)計(jì)[J]. 王力生,仇志付,唐軍敏. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2006(10)
[2]實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ITRON的分析[J]. 劉巍,黃秋元,陳偉. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2006(02)
[3]基于OMAP架構(gòu)的智能手持設(shè)備設(shè)計(jì)[J]. 何晴,張保平. 微處理機(jī). 2004(06)
[4]Linux下的設(shè)備驅(qū)動(dòng)及其管理機(jī)制[J]. 陸爾東,鄧?yán)?符意德,楊旭光. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2003(01)
[5]嵌入式系統(tǒng)硬件抽象層的建立及軟件的可移植性設(shè)計(jì)[J]. 肖踞雄. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2003(01)
[6]嵌入式操作系統(tǒng)中硬件抽象層的描述[J]. 張益農(nóng),黃文玲. 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(04)
[7]嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J]. 師明珠. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2002(07)
[8]嵌入式系統(tǒng)硬件抽象層的原理與實(shí)現(xiàn)[J]. 王濤,張偉良,馮重熙. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2001(10)
[9]面向二十一世紀(jì)的嵌入式系統(tǒng)及發(fā)展方向[J]. 馮繼超. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2001(05)
[10]嵌入式軟件技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展動(dòng)向[J]. 陳鑫. 軟件世界. 2001(01)
博士論文
[1]面向多核網(wǎng)絡(luò)處理器軟件框架的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 蔣漢平.武漢理工大學(xué) 2008
[2]并行分布操作系統(tǒng)共享存儲(chǔ)管理及其優(yōu)化技術(shù)的研究[D]. 戴華東.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
碩士論文
[1]嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)硬件抽象層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張樂(lè).青島大學(xué) 2007
[2]嵌入式系統(tǒng)硬件抽象層研究及其在開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用[D]. 王志剛.解放軍信息工程大學(xué) 2006
[3]高性能路由器內(nèi)部通信協(xié)議的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 姜艷紅.解放軍信息工程大學(xué) 2006
[4]面向通信行業(yè)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 張彥春.合肥工業(yè)大學(xué) 2006
[5]CTI系統(tǒng)硬件抽象層功能的研究與設(shè)計(jì)[D]. 張璐.四川大學(xué) 2005
[6]嵌入式操作系統(tǒng)移植技術(shù)研究與實(shí)踐[D]. 雷紅衛(wèi).電子科技大學(xué) 2004
[7]高速嵌入式系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 吳勇.北京工業(yè)大學(xué) 2003
[8]嵌入式驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 廖兵.電子科技大學(xué) 2003
[9]嵌入式通信平臺(tái)設(shè)備接口驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 蔣偉宏.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2002
[10]解決嵌入式操作系統(tǒng)移植問(wèn)題的一個(gè)方案——通用硬件抽象層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 呂方.四川大學(xué) 2001
本文編號(hào):3132104
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