發(fā)布時間：2017-10-07 17:21

  本文關鍵詞：實時嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺的研究與設計

  更多相關文章： 以太網(wǎng) 實時嵌入式系統(tǒng) Xenomai RTnet

【摘要】：隨著自動化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,實時嵌入式系統(tǒng)在航空航天、工程設計以及軍事技術等領域的應用越來越普及。在眾多嵌入式操作系統(tǒng)中,Linux的功能十分強大,而且源碼開放,以及支持多種硬件平臺和具有模塊化設計,這些優(yōu)勢使得Linux在嵌入式行業(yè)得到了廣泛的應用。但Linux屬于分時操作系統(tǒng),內(nèi)核不可搶占、時鐘粒度粗糙、頻繁關中斷等特性都制約了其在實時環(huán)境中的應用。為了能使Linux在實時環(huán)境中得到應用,就必須對進行實時性改造,使其滿足實時要求。首先對實時系統(tǒng)的概念和特點進行了探討,針對Linux在實時性能上的不足進行了分析,從而提出Linux實時性改造的必要性。在此基礎上,對當前各種嵌入式Linux操作系統(tǒng)實時改造方案進行了分析比較,其中重點分析了Xenomai的實現(xiàn)機制。在beaglebone black平臺上構建了實時系統(tǒng)并對其實時性能進行了測試,并與標準Linux內(nèi)核的測試結果進行了比較分析。在對以太網(wǎng)的特點在實時通信中所存在的缺陷進行分析的基礎上,提出了在Xenomai上使用RTnet實時網(wǎng)絡協(xié)議棧實現(xiàn)基于以太網(wǎng)的實時通信方案。為了將RTnet移植到beaglebone black平臺上,根據(jù)RTnet的以太網(wǎng)驅動模型編寫了CPSW+LAN8710的以太網(wǎng)控制器的實時驅動程序。最后對標準Linux網(wǎng)絡子系統(tǒng)和基于RTnet的實時網(wǎng)絡性能進行對比測試測試。測試結果表明,在標準Linux系統(tǒng)上應用了Xenomai與RTnet后,系統(tǒng)的實時性得到顯著提高,可以滿足在硬實時環(huán)境中的應用需求,從而構建一個通用的實時嵌入系統(tǒng)基礎開發(fā)平臺。
【關鍵詞】：以太網(wǎng) 實時嵌入式系統(tǒng) Xenomai RTnet
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP316.81
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-13
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 課題主要內(nèi)容12-13
• 第二章 實時系統(tǒng)和實時Linux研究13-21
• 2.1 實時系統(tǒng)13-14
• 2.1.1 實時系統(tǒng)概述13-14
• 2.1.2 實時性指標14
• 2.2 標準Linux內(nèi)核的實時性14-15
• 2.3 Linux實時性改造方案15-20
• 2.3.1 單內(nèi)核實時性改造方案16-17
• 2.3.2 雙內(nèi)核實時性改造方案17-20
• 本章小結20-21
• 第三章 Linux實時內(nèi)核改造方案研究21-30
• 3.1 Xenomai簡介21
• 3.2 Xenomai的優(yōu)勢21-23
• 3.3 Adeos原理23-26
• 3.4 基于Adeos的Xenomai26-29
• 本章小結29-30
• 第四章 基于Xenomai的Linux實時內(nèi)核改造30-49
• 4.1 目標平臺構建30-32
• 4.1.1 概述30-31
• 4.1.2 開發(fā)環(huán)境31-32
• 4.2 目標平臺Linux內(nèi)核改造與移植32-45
• 4.2.1 目標平臺軟件配置32-34
• 4.2.2 內(nèi)核改造和系統(tǒng)移植34-45
• 4.3 系統(tǒng)測試45-48
• 本章小結48-49
• 第五章 基于RTnet的Linux實時網(wǎng)絡改造49-67
• 5.1 實時網(wǎng)絡改造49-63
• 5.1.1 Linux網(wǎng)絡子系統(tǒng)50-52
• 5.1.2 RTnet實時網(wǎng)絡協(xié)議棧52-55
• 5.1.3 以太網(wǎng)實時驅動程序設計55-60
• 5.1.4 基于RTnet的網(wǎng)絡實時性改造60-63
• 5.2 網(wǎng)絡實時性測試63-66
• 本章小結66-67
• 總結與展望67-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳艷;徐曉峰;李曉潮;郭東輝;;實時嵌入式系統(tǒng)的競態(tài)條件及其分析方法研究[J];計算機研究與發(fā)展;2010年07期

2 徐家祥;基于分布式環(huán)境的實時嵌入式系統(tǒng)監(jiān)控框架[J];計算機工程;2004年04期

3 鄭建華;李迪;肖舒華;蘇兆港;;實時嵌入式系統(tǒng)形式化自動驗證的研究與應用[J];制造業(yè)自動化;2007年09期

4 王小鷗;;進程互斥在實時嵌入式系統(tǒng)中的一種應用[J];現(xiàn)代計算機;2007年01期

5 王瓊;杜承烈;李剛;;開放式實時嵌入式系統(tǒng)自適應調(diào)度模型研究[J];計算機工程與應用;2007年25期

6 胡修林,于峰;實時嵌入式系統(tǒng)軟件的設計和實現(xiàn)機制[J];華中科技大學學報(自然科學版);2004年05期

7 陳麗瓊;邵志清;范貴生;;分布式實時嵌入式系統(tǒng)的能耗建模與分析[J];華東理工大學學報(自然科學版);2009年02期

8 梁克;周興社;盛瑞卿;張凱龍;;面向分布實時嵌入式系統(tǒng)的任務優(yōu)化調(diào)度算法[J];西北工業(yè)大學學報;2009年06期

9 龔志遠;劉斌;楊順昆;;實時嵌入式系統(tǒng)測試腳本模型化研究[J];測控技術;2010年06期

10 陳筠 ,桑楠 ,熊光澤;雙機容錯實時嵌入式系統(tǒng)設計與分析[J];單片機與嵌入式系統(tǒng)應用;2005年10期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 朱凱;謝敏;;淺談實時嵌入式系統(tǒng)[A];廣西計算機學會——2004年學術年會論文集[C];2004年

2 朱凱;謝敏;;淺談實時嵌入式系統(tǒng)[A];廣西計算機學會2004年學術年會論文集[C];2004年

3 張晶;王劍平;張果;張云生;;面向服務的實時分布嵌入式控制軟件實現(xiàn)策略[A];第二十七屆中國控制會議論文集[C];2008年

4 張科超;崔剛;;實時嵌入式系統(tǒng)中的雙機熱備份容錯設計[A];第六屆中國測試學術會議論文集[C];2010年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 黃滟鴻;面向實時嵌入式系統(tǒng)的中斷語義理論研究[D];華東師范大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 胡培堯;實時嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺的研究與設計[D];廣東工業(yè)大學;2016年

2 胡在華;實時嵌入式系統(tǒng)的研究與應用[D];湖南大學;2002年

3 巴晏o，

本文編號：989105