本文關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺的研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 以太網(wǎng) 實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)在航空航天、工程設(shè)計(jì)以及軍事技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)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(qiáng)大,而且源碼開放,以及支持多種硬件平臺和具有模塊化設(shè)計(jì),這些優(yōu)勢使得Linux在嵌入式行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但Linux屬于分時(shí)操作系統(tǒng),內(nèi)核不可搶占、時(shí)鐘粒度粗糙、頻繁關(guān)中斷等特性都制約了其在實(shí)時(shí)環(huán)境中的應(yīng)用。為了能使Linux在實(shí)時(shí)環(huán)境中得到應(yīng)用,就必須對進(jìn)行實(shí)時(shí)性改造,使其滿足實(shí)時(shí)要求。首先對實(shí)時(shí)系統(tǒng)的概念和特點(diǎn)進(jìn)行了探討,針對Linux在實(shí)時(shí)性能上的不足進(jìn)行了分析,從而提出Linux實(shí)時(shí)性改造的必要性。在此基礎(chǔ)上,對當(dāng)前各種嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)改造方案進(jìn)行了分析比較,其中重點(diǎn)分析了Xenomai的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。在beaglebone black平臺上構(gòu)建了實(shí)時(shí)系統(tǒng)并對其實(shí)時(shí)性能進(jìn)行了測試,并與標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核的測試結(jié)果進(jìn)行了比較分析。在對以太網(wǎng)的特點(diǎn)在實(shí)時(shí)通信中所存在的缺陷進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,提出了在Xenomai上使用RTnet實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)的實(shí)時(shí)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(qū)動模型編寫了CPSW+LAN8710的以太網(wǎng)控制器的實(shí)時(shí)驅(qū)動程序。最后對標(biāo)準(zhǔn)Linux網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和基于RTnet的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行對比測試測試。測試結(jié)果表明,在標(biāo)準(zhǔn)Linux系統(tǒng)上應(yīng)用了Xenomai與RTnet后,系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到顯著提高,可以滿足在硬實(shí)時(shí)環(huán)境中的應(yīng)用需求,從而構(gòu)建一個通用的實(shí)時(shí)嵌入系統(tǒng)基礎(chǔ)開發(fā)平臺。
【關(guān)鍵詞】：以太網(wǎng) 實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng) Xenomai RTnet
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(shí)時(shí)系統(tǒng)和實(shí)時(shí)Linux研究13-21
• 2.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)13-14
• 2.1.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)概述13-14
• 2.1.2 實(shí)時(shí)性指標(biāo)14
• 2.2 標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核的實(shí)時(shí)性14-15
• 2.3 Linux實(shí)時(shí)性改造方案15-20
• 2.3.1 單內(nèi)核實(shí)時(shí)性改造方案16-17
• 2.3.2 雙內(nèi)核實(shí)時(shí)性改造方案17-20
• 本章小結(jié)20-21
• 第三章 Linux實(shí)時(shí)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(jié)29-30
• 第四章 基于Xenomai的Linux實(shí)時(shí)內(nèi)核改造30-49
• 4.1 目標(biāo)平臺構(gòu)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(biāo)平臺Linux內(nèi)核改造與移植32-45
• 4.2.1 目標(biāo)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(jié)48-49
• 第五章 基于RTnet的Linux實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)改造49-67
• 5.1 實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)改造49-63
• 5.1.1 Linux網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)50-52
• 5.1.2 RTnet實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧52-55
• 5.1.3 以太網(wǎng)實(shí)時(shí)驅(qū)動程序設(shè)計(jì)55-60
• 5.1.4 基于RTnet的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性改造60-63
• 5.2 網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性測試63-66
• 本章小結(jié)66-67
• 總結(jié)與展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-73
• 致謝73

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3 巴晏o，

本文編號：989105