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动态可重构穿戴计算机软件平台设计与实现

发布时间:2018-08-02 18:25
【摘要】:随着制造工艺和集成电路技术水平的提高,电子设备正在朝着小型化,轻型化发展。可穿戴计算机成为人们的新宠。传统的可穿戴计算机设计方法是基于COTS技术的,这样会造成可穿戴计算机功耗、体积和成本上的浪费。动态可重构技术的出现给可穿戴计算机的发展提供了新的思路。通过动态加载可重构模块,可以模拟出各种外设,提供多种硬件算法,提高了可穿戴计算机对环境的适应能力。 基于动态可重构技术开发可穿戴计算机软件需要软件开发人员了解FPGA的工作原理,这样大大提高了开发应用软件的难度。本文为动态可重构穿戴计算机开发了一套软件开发平台,用来帮助开发人员进行软件开发。动态可重构穿戴计算机软件平台屏蔽了动态可重构模块的硬件实现,为开发人员提供了统一的软件API,实现了透明编程;制定了应用程序打包规范,实现了应用程序的统一管理;开发了图形化的桌面环境,降低了用户的使用难度;提供了软件开发库,提高了软件开发效率。本文主要研究工作如下: 1.针对动态可重构穿戴计算机进行需求分析,了解动态可重构穿戴计算机的工作原理,确定动态可重构穿戴计算机的硬件方案。 2.选择动态可重构穿戴计算机操作系统内核,搭建开发环境,开发CPLD设备驱动和FPGA设备驱动,设计动态可重构模块操作接口,,确定软件平台和应用软件的开发规范和实施原则。 3.开发动态可重构穿戴计算机软件平台,实现图形桌面系统,对应用程序软件包,输入法,系统注册表进行管理,移植开发影音播放器,应用程序管理器和网络管理器应用程序,读取和解析GPS数据。 4.为动态可重构穿戴计算机软件平台开发网络通信子系统,研究如何实现异构网络通信,并在通信系统上层提供安全加密,权限管理等功能。
[Abstract]:With the improvement of manufacturing technology and integrated circuit technology, electronic equipment is developing towards miniaturization and lightness. Wearable computers have become new favorites. The traditional design method of wearable computer is based on COTS technology, which will lead to waste of power, volume and cost of wearable computer. The emergence of dynamic reconfigurable technology provides a new idea for the development of wearable computers. By dynamically loading reconfigurable modules, various peripherals can be simulated, various hardware algorithms can be provided, and the adaptability of wearable computers to the environment can be improved. The development of wearable computer software based on dynamic reconfigurable technology requires software developers to understand the working principle of FPGA, which greatly increases the difficulty of developing application software. In this paper, a software development platform for dynamic reconfigurable wearable computers is developed to help developers develop software. The dynamic reconfigurable wearable computer software platform shields the hardware implementation of the dynamic reconfigurable module, provides the unified software API for the developer, realizes the transparent programming, formulates the application package specification, realizes the unified management of the application program. A graphical desktop environment is developed to reduce the user's difficulty, and a software development library is provided to improve the efficiency of software development. The main work of this paper is as follows: 1. Based on the requirement analysis of dynamic reconfigurable wearable computer, the working principle of dynamic reconfigurable wearable computer is understood, and the hardware scheme of dynamic reconfigurable wearable computer is determined. 2. Choose the kernel of dynamic reconfigurable wearable computer operating system, build development environment, develop CPLD device driver and FPGA device driver, design dynamic reconfigurable module operation interface. Determine the software platform and application software development specifications and implementation principles. 3. Develop dynamic reconfigurable wearable computer software platform, realize graphic desktop system, manage application software package, input method, system registry, transplant and develop video player, application program manager and network manager application program. Read and parse GPS data. The network communication subsystem is developed for the dynamic reconfigurable wearable computer software platform. How to realize the heterogeneous network communication is studied, and the functions of security encryption, privilege management and so on are provided in the upper layer of the communication system.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TP368.33

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本文编号:2160314


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