發(fā)布時(shí)間：2021-09-12 15:41

　　隨著嵌入式領(lǐng)域在社會(huì)生活的廣泛應(yīng)用,嵌入式系統(tǒng)的形態(tài)也千變?nèi)f化,面對(duì)復(fù)雜多變的硬件環(huán)境,如何快速的構(gòu)建系統(tǒng)平臺(tái)一直是嵌入式學(xué)科的研究重點(diǎn)。為解決該問(wèn)題,硬件抽象層的概念應(yīng)運(yùn)而生,許多嵌入式系統(tǒng)也紛紛引入硬件抽象層,將操作系統(tǒng)和硬件隔離開(kāi)來(lái),這樣當(dāng)硬件發(fā)生改變時(shí)軟件幾乎不用做任何修改,從而增加了系統(tǒng)的可移植性。μC/OS-Ⅱ以其卓越的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性在工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,但由于該操作系統(tǒng)是一個(gè)裸核,沒(méi)有硬件抽象層的思想加諸于內(nèi)核之上,嚴(yán)重影響其可移植性。針對(duì)本問(wèn)題,本課題的主要目標(biāo)基于μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng),結(jié)合具體硬件平臺(tái),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)其硬件抽象層,為上層操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序提供統(tǒng)一的接口,起到硬件抽象的作用。本文構(gòu)建的硬件抽象層主要有引導(dǎo)加載、設(shè)備管理、中斷管理、定時(shí)器管理、內(nèi)存管理等。引導(dǎo)加載模塊利用Blob將系統(tǒng)加載到合適的位置；設(shè)備管理利用虛擬總線的方式將設(shè)備和驅(qū)動(dòng)剝離,從而將資源的擁有者和行為者分離開(kāi)來(lái)；在中斷管理方面,將中斷分為緊要部分和可推遲部分,而可推遲部分根據(jù)輕重緩急的不同,利用消息隊(duì)列分別由優(yōu)先級(jí)不同的任務(wù)來(lái)處理；在定時(shí)器模塊設(shè)計(jì)上,本系統(tǒng)提供幾個(gè)常用的接口來(lái)完成定時(shí)... 

【文章來(lái)源】：北方工業(yè)大學(xué)北京市

【文章頁(yè)數(shù)】：66 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 項(xiàng)目背景
        1.1.2 硬件抽象層研究的意義
    1.2 課題的目標(biāo)和意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 嵌入式系統(tǒng)的狀況和發(fā)展趨勢(shì)
        1.3.2 操作系統(tǒng)選擇
        1.3.3 硬件抽象層的動(dòng)態(tài)分析
    1.4 本文所做的內(nèi)容
    1.5 本章小結(jié)
2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
    2.1 設(shè)計(jì)方法及原則
    2.2 系統(tǒng)需求分析
    2.3 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
    2.4 底層平臺(tái)的設(shè)計(jì)
        2.4.1 底板的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
        2.4.2 底板的抗干擾設(shè)計(jì)
    2.5 軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)
    2.6 開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹
    2.7 本章小結(jié)
3 硬件平臺(tái)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 ARM核心板模塊
    3.2 電源模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.3 接口底板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.4 本章小結(jié)
4 硬件抽象層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 引導(dǎo)加載模塊
        4.1.1 引導(dǎo)加載的概念
        4.1.2 引導(dǎo)加載程序的執(zhí)行過(guò)程
        4.1.3 本系統(tǒng)引導(dǎo)加載程序的實(shí)現(xiàn)
    4.2 設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊
        4.2.1 引入platform的原因
        4.2.2 platform框架
    4.3 中斷處理模塊
        4.3.1 中斷相關(guān)概念簡(jiǎn)介
        4.3.2 中斷延遲
        4.3.3 本系統(tǒng)中斷堆棧設(shè)計(jì)
        4.3.4 中斷處理方法
        4.3.5 本系統(tǒng)中斷處理模塊框架
    4.4 定時(shí)器管理模塊
    4.5 內(nèi)存管理
        4.5.1 內(nèi)存管理問(wèn)題的提出
        4.5.2 內(nèi)存管理的目標(biāo)
        4.5.3 μC/OS-Ⅱ和PXA270內(nèi)存管理原理
        4.5.4 本系統(tǒng)內(nèi)存管理策略
        4.5.5 本系統(tǒng)內(nèi)存管理性能測(cè)試
    4.6 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)搭建與測(cè)試
    5.1 Blob的移植
        5.1.1 環(huán)境配置
        5.1.2 Blob移植過(guò)程
    5.2 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的移植
    5.3 LWIP的移植
        5.3.1 LWIP簡(jiǎn)介
        5.3.2 LWIP與硬件平臺(tái)、編譯器相關(guān)的移植
        5.3.3 LWIP與操作系統(tǒng)相關(guān)的移植
    5.4 系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試與驗(yàn)證
        5.4.1 測(cè)試平臺(tái)的搭建
        5.4.2 實(shí)時(shí)性測(cè)試方案
        5.4.3 實(shí)時(shí)性測(cè)試結(jié)果和分析
    5.5 系統(tǒng)的穩(wěn)定性測(cè)試與驗(yàn)證
    5.6 系統(tǒng)的可移植性分析
        5.6.1 系統(tǒng)硬件平臺(tái)的可擴(kuò)展性分析
        5.6.2 系統(tǒng)軟件平臺(tái)的可移植性分析
    5.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
申請(qǐng)學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3394495