基于ARM9的嵌入式实时linux系统平台构建
发布时间：2021-04-06 19:25
随着信息技术的飞速发展,工业生产需要准确、快速的获取大量数据并迅速地筛选有用信息。近年来,基于ARM9的实时linux嵌入式系统已深入应用到各个领域。而整个嵌入式系统的构建被放在了首要的研究位置。根据不同的环境、不同的应用场合、不同使用要求对整个嵌入式系统的设计是大不相同的。论文根据实际的应用要求,以全面的性能升级要求为背景,选用智能电网发展中所用到的终端设备对嵌入式系统的构建进行深入研究,开发出基于ARM9的实时linux嵌入式系统平台并最终应用于实践。文中,首先从整体的角度介绍了嵌入式系统构建的方法。保留原有平台以外模块的选用,着重从系统构建角度进行深入研究。其中简要的介绍了系统构建所选用的硬件平台,对选用的处理芯片、存储模块、外围电路等部分做了概括性介绍,对后续的研究方法做硬件平台支持。其次,从实际需求出发,着重对非实时Linux系统做实时性改进,使其满足性能升级和响应时间方面的实时性要求,其中分析了相关模块的实现原理并对改进方法和过程给出了详细的说明。针对部分算法结合前沿技术也进行了相关改进。文中列出了部分改进后的代码,辅以说明文字,有针对性的对关键部分做出解释。另外,从实现方...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 嵌入式系统概述
1.2 嵌入式实时系统平台的需求和特点
1.2.1 最佳的实时性
1.2.2 最佳实用性
1.3 课题研究背景及意义
1.4 课题来源及国内外研究现状
1.4.1 嵌入式硬件平台研究现状
1.4.2 嵌入式软件系统研究现状
1.5 论文的研究内容
第二章 嵌入式系统的硬件平台设计
2.1 AT91SAM9260的特性概述
2.2 电源转换、时钟温度补偿及看门狗电路设计
2.3 存储设计
2.3.1 Nor Flash电路
2.3.2 NAND Flash电路
2.3.3 FRAM电路
2.4 本章小结
第三章 嵌入式操作系统Linux实时性改进理论研究
3.1 实时操作系统的特征
3.2 Linux内核时钟和进程调度机制的分析
3.2.1 硬件时钟
3.2.2 软件时钟
3.3 中断
3.3.1 Linux2.6内核中断的数据结构
3.3.2 irqaction描述符
3.3.3 中断的硬件处理
3.3.4 中断处理过程
3.4 Linux任务实时调度算法
3.4.1 抢占式调度算法——RM算法
3.5 优先级分配算法
3.5.1 优先级的分配规则
3.5.2 优先级分配算法
3.6 实时操作系统软件开发的构件化
3.7 本章小结
第四章 操作系统的实时改进实现及设备驱动实现
4.1 定时器
4.2 中断改进
4.3 任务调度改进方案
4.4 设备驱动程序的组成及实现基本方法
4.4.1 设备驱动程序的组成
4.4.2 驱动实现的基本方法
4.4.3 各驱动程序对I/O端口调用的实现
4.4.4 温度传感器的调用实现
4.5 本章小结
第五章 系统平台的实现
5.1 开发环境
5.2 操作系统实现
5.2.1 Bootloader的实现
5.2.2 Linux系统的移植
5.2.3 配置和编译Linux内核
5.2.4 安装根文件系统
5.3 本章小结
第六章 系统构建最终验证
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 存在的不足与进一步的工作
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux实时性研究及其中断进程化的实现[J]. 洪雪玉,张凌,陈宝钢,许宪成. 计算机工程. 2007(10)
[2]嵌入式Linux系统及其应用前景[J]. 王卓,包杰. 单片机与嵌入式系统应用. 2004(05)
[3]数据采集器技术的发展动态[J]. 顾振国. 中国设备管理. 1994(03)
博士论文
[1]构件化嵌入式软件设计的分析与验证[D]. 胡军.南京大学 2005
[2]嵌入式实时系统的任务调度与资源共享模型及算法研究[D]. 王保进.中国人民解放军信息工程大学 2005
[3]低功耗嵌入式处理器设计研究[D]. 范东睿.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2005
硕士论文
[1]基于ARM的嵌入式组合导航平台设计[D]. 王体昌.大连理工大学 2009
[2]嵌入式实时Linux系统的构建[D]. 于晓锋.电子科技大学 2008
[3]嵌入式数据采集系统中的关键技术研究[D]. 吕西臣.郑州大学 2007
[4]嵌入式Linux内核实时性研究及应用[D]. 宋凯.华东交通大学 2007
本文编号：3121994
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 嵌入式系统概述
1.2 嵌入式实时系统平台的需求和特点
1.2.1 最佳的实时性
1.2.2 最佳实用性
1.3 课题研究背景及意义
1.4 课题来源及国内外研究现状
1.4.1 嵌入式硬件平台研究现状
1.4.2 嵌入式软件系统研究现状
1.5 论文的研究内容
第二章 嵌入式系统的硬件平台设计
2.1 AT91SAM9260的特性概述
2.2 电源转换、时钟温度补偿及看门狗电路设计
2.3 存储设计
2.3.1 Nor Flash电路
2.3.2 NAND Flash电路
2.3.3 FRAM电路
2.4 本章小结
第三章 嵌入式操作系统Linux实时性改进理论研究
3.1 实时操作系统的特征
3.2 Linux内核时钟和进程调度机制的分析
3.2.1 硬件时钟
3.2.2 软件时钟
3.3 中断
3.3.1 Linux2.6内核中断的数据结构
3.3.2 irqaction描述符
3.3.3 中断的硬件处理
3.3.4 中断处理过程
3.4 Linux任务实时调度算法
3.4.1 抢占式调度算法——RM算法
3.5 优先级分配算法
3.5.1 优先级的分配规则
3.5.2 优先级分配算法
3.6 实时操作系统软件开发的构件化
3.7 本章小结
第四章 操作系统的实时改进实现及设备驱动实现
4.1 定时器
4.2 中断改进
4.3 任务调度改进方案
4.4 设备驱动程序的组成及实现基本方法
4.4.1 设备驱动程序的组成
4.4.2 驱动实现的基本方法
4.4.3 各驱动程序对I/O端口调用的实现
4.4.4 温度传感器的调用实现
4.5 本章小结
第五章 系统平台的实现
5.1 开发环境
5.2 操作系统实现
5.2.1 Bootloader的实现
5.2.2 Linux系统的移植
5.2.3 配置和编译Linux内核
5.2.4 安装根文件系统
5.3 本章小结
第六章 系统构建最终验证
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 存在的不足与进一步的工作
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Linux实时性研究及其中断进程化的实现[J]. 洪雪玉,张凌,陈宝钢,许宪成. 计算机工程. 2007(10)
[2]嵌入式Linux系统及其应用前景[J]. 王卓,包杰. 单片机与嵌入式系统应用. 2004(05)
[3]数据采集器技术的发展动态[J]. 顾振国. 中国设备管理. 1994(03)
博士论文
[1]构件化嵌入式软件设计的分析与验证[D]. 胡军.南京大学 2005
[2]嵌入式实时系统的任务调度与资源共享模型及算法研究[D]. 王保进.中国人民解放军信息工程大学 2005
[3]低功耗嵌入式处理器设计研究[D]. 范东睿.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2005
硕士论文
[1]基于ARM的嵌入式组合导航平台设计[D]. 王体昌.大连理工大学 2009
[2]嵌入式实时Linux系统的构建[D]. 于晓锋.电子科技大学 2008
[3]嵌入式数据采集系统中的关键技术研究[D]. 吕西臣.郑州大学 2007
[4]嵌入式Linux内核实时性研究及应用[D]. 宋凯.华东交通大学 2007
本文编号：3121994
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3121994.html
