本文關(guān)鍵詞：基于Arduino平臺和Protothreads系統(tǒng)的產(chǎn)品原型開發(fā)方法研究

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【摘要】：本文重點(diǎn)論述原型開發(fā)Arduino應(yīng)用多線程模型Protothreads實(shí)現(xiàn)多任務(wù)調(diào)度研究。由于硬件電路圖公開、編寫程序語句簡潔、編程調(diào)試環(huán)境便捷、庫函數(shù)豐富的原因,原型開發(fā)平臺Arduino被廣大設(shè)計(jì)者應(yīng)用于快速完成原型開發(fā)。使用Arduino設(shè)計(jì)項(xiàng)目都只能實(shí)現(xiàn)單任務(wù)程序處理,限制Arduino在原型開發(fā)中發(fā)展。在實(shí)際項(xiàng)目中,多任務(wù)處理是常見的目標(biāo)需求。設(shè)計(jì)者常用實(shí)現(xiàn)多任務(wù)程序處理的方法是原生開發(fā)移植嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)。原生開發(fā)涉及電路、編程、嵌入式系統(tǒng)等基礎(chǔ)知識,對于設(shè)計(jì)者層次要求高,導(dǎo)致周期長和開發(fā)難度大。采用原生開發(fā)方法不能快速實(shí)現(xiàn)目標(biāo)需求。本文創(chuàng)新點(diǎn)是原型平臺Arduino移植多線程模型Protothreads實(shí)現(xiàn)多任務(wù)調(diào)度,同時(shí)保持原型開發(fā)的快速性,彌補(bǔ)了Arduino單任務(wù)處理的不足。本文按章節(jié)論述,共五章。第一章簡述嵌入式系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r,Arduino在原型開發(fā)中的優(yōu)勢,單任務(wù)程序結(jié)構(gòu)限制Arduino在快速原型開發(fā)的發(fā)展。第二章講述Arduino平臺的硬件模塊、軟件調(diào)試環(huán)境,使用Proteus仿真環(huán)境進(jìn)行Arduino原型開發(fā)。第三章分析說明基于時(shí)間觸發(fā)調(diào)度器的原理,應(yīng)用時(shí)間觸發(fā)調(diào)度器設(shè)計(jì)情景實(shí)現(xiàn)多任務(wù)調(diào)度。第四章論述輕量級的多線程模型Protothreads調(diào)度任務(wù)機(jī)制,在Arduino平臺移植多線程模型Protothreads設(shè)計(jì)多任務(wù)調(diào)度。第五章分析智能家居監(jiān)控系統(tǒng)項(xiàng)目需求功能,在Arduino平臺和Protothreads多線程模型、在Atmegal6平臺上移植uC/OS-Ⅱ系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相同的情景任務(wù)功能。比較兩個(gè)開發(fā)方法的差異,說明采用原型平臺Arduino移植多線程模型Protothreads的方法進(jìn)行原型開發(fā)設(shè)計(jì)者快速實(shí)現(xiàn)與原生開發(fā)移植操作系統(tǒng)同樣的多任務(wù)調(diào)度功能,具有用戶容易設(shè)計(jì)和開發(fā)周期短的優(yōu)點(diǎn),解決Arduino原型開發(fā)不能實(shí)現(xiàn)多任務(wù)調(diào)度的問題。
【關(guān)鍵詞】：原型開發(fā) Arduino時(shí)間觸發(fā) Protothreads
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP368.1;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-24
• 1.1 嵌入式系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2 以Arduino為代表的原型開發(fā)16-20
• 1.2.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模型16-19
• 1.2.2 Arduino原型開發(fā)19-20
• 1.3 Arduino原型開發(fā)的不足20-21
• 1.4 主要研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)21-23
• 1.5 本章小結(jié)23-24
• 第二章 基于Proteus平臺Arduino仿真24-40
• 2.1 Arduino快速原型開發(fā)概述24-32
• 2.1.1 Arduino硬件功能28-31
• 2.1.2 片硬件功能比較31-32
• 2.2 在Proteus平臺Arduino仿真32-39
• 2.2.1 Proteus平臺概述32-33
• 2.2.2 基于Proteus平臺Arduino仿真調(diào)試方法33-39
• 2.3 本章小結(jié)39-40
• 第三章 基于時(shí)間觸發(fā)調(diào)度器的多任務(wù)設(shè)計(jì)40-56
• 3.1 時(shí)間觸發(fā)調(diào)度器概述40-43
• 3.1.1 常用程序結(jié)構(gòu)分析40-41
• 3.1.2 時(shí)間觸發(fā)調(diào)度器概述41-43
• 3.2 基于時(shí)間觸發(fā)調(diào)度器的多任務(wù)設(shè)計(jì)43-55
• 3.2.1 基于AT89C51時(shí)間觸發(fā)調(diào)度情景任務(wù)設(shè)計(jì)44-51
• 3.2.2 基于Arduino時(shí)間觸發(fā)調(diào)度情景任務(wù)設(shè)計(jì)51-55
• 3.3 本章小結(jié)55-56
• 第四章 在Arduino平臺移植多線程模型Protothreads56-67
• 4.1 多任務(wù)模型Protothreads概述56-58
• 4.2 在Arduino平臺移植多線程模型Protothreads設(shè)計(jì)任務(wù)調(diào)度58-66
• 4.2.1 基于時(shí)間觸發(fā)調(diào)度多任務(wù)的設(shè)計(jì)58-63
• 4.2.2 采用信號量調(diào)度多任務(wù)的設(shè)計(jì)63-66
• 4.3 本章小結(jié)66-67
• 第五章 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)多任務(wù)情景研究67-91
• 5.1 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)67-72
• 5.1.1 功能設(shè)計(jì)和需求分析67-68
• 5.1.2 電路模塊設(shè)計(jì)68-72
• 5.2 基于Arduino和多任務(wù)模型Protothreads智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)72-79
• 5.3 基于ATmega16和uC/OS-Ⅱ智能家居監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)79-89
• 5.3.1 嵌入式uC/OS-Ⅱ系統(tǒng)概述79-81
• 5.3.2 uC/OS-Ⅱ系統(tǒng)移植81-85
• 5.3.3 智能家居監(jiān)控系統(tǒng)任務(wù)程序設(shè)計(jì)85-89
• 5.4 Arduino平臺原型開發(fā)實(shí)現(xiàn)多任務(wù)與原生開發(fā)比較89-90
• 5.5 本章小結(jié)90-91
• 總結(jié)與展望91-93
• 附錄93-112
• 參考文獻(xiàn)112-114
• 致謝114-115
• 附件115

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本文編號：734942