嵌入式开发平台硬件抽象层的设计与实现
发布时间：2021-04-11 22:55
嵌入式系统作为IT产业新崛起的一个崭新分支,正在全球范围内迅猛发展。为了缓解面向应用嵌入式产品与市场需求的矛盾,近年来,国内外在嵌入式系统的设计及产品的构成等方面作了多方的尝试。业界正寻求一种能够有效的支持嵌入式系统资源复用的解决方案。因此,如何科学合理地构建嵌入式系统开发平台,使得该开发平台能够广泛适用于面向不同应用领域的嵌入式系统开发,从而最大程度地缩短嵌入式系统的开发周期和提高嵌入式产品的开发效率,是嵌入式学科发展中需要解决的一个关键问题。论文在对主流的体系结构与操作系统充分理解的基础上,分析了当前主流操作系统移植方案的不足,给出了嵌入式应用对嵌入式操作系统的可移植性需求,总结归纳了设计可移植嵌入式操作系统应该遵循层次化、模块化和对象化的原则。其次,研究了硬件抽象层HAL的功能模型和分层结构,以及与嵌入式操作系统相关的硬件抽象层——BSP原理,包括VxWorks、Linux的BSP技术;其次,详细探讨了HAL的关键技术,主要包括处理器内核管理、中断异常管理、Cache控制、MMU控制、I/O访问控制等技术。同时探索出一种将硬件抽象层技术应用于嵌入式系统开发的解决方案,并研究出了一...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
嵌入式系统的基本结构
而是面向由这个中间层次所代表的、逻辑上的硬件环境。因此，把这个中间层次叫做硬件抽象层 HAL(HardwareAbstractionLayer)。在目前的嵌入式领域中通常也把HAL叫做板级支持包 BSp(BoardSuPPortpakage)。图2一2显示了引入HAL以后的嵌入式系统结构。BSP的引入大大推动了嵌入式实时操作系统的通用化，从而为嵌入式系统的广泛应用提供了可能[22】。应用程序与操作系统的接口操作系统与HAL的接口HAL与硬件的接口图2一2引入HAL以后的嵌入式系统结构2.2传统的嵌入式系统开发模式2.2.1传统的嵌入式系统开发过程在传统的嵌入式系统设计中，通常采用以下两种设计方法[24]。(l)瀑布模式开发过程嵌入式系统开发是在目标机上进行编程和交叉编译的，所以传统的嵌入式系统开发将大部分精力都放在软件上，通常认为只要软件开发质量能很好的保证就可以满足整个系统的功能和性能需求。所以，在系统的软件部分需求和硬件需求划分完成以后，首先进行硬件子系统的设计与实现，再进行软件子系统的设计与实现，因此整个系统的设计与实现过程基本上是一个从硬件到软件的流水线式串行过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]嵌入式操作系统的通用硬件抽象层设计[J]. 王力生,仇志付,唐军敏. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(10)
[2]实时操作系统工业标准ITRON的分析[J]. 刘巍,黄秋元,陈伟. 中国电子科学研究院学报. 2006(02)
[3]基于OMAP架构的智能手持设备设计[J]. 何晴,张保平. 微处理机. 2004(06)
[4]Linux下的设备驱动及其管理机制[J]. 陆尔东,邓利平,符意德,杨旭光. 计算机应用. 2003(01)
[5]嵌入式系统硬件抽象层的建立及软件的可移植性设计[J]. 肖踞雄. 单片机与嵌入式系统应用. 2003(01)
[6]嵌入式操作系统中硬件抽象层的描述[J]. 张益农,黄文玲. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2002(04)
[7]嵌入式应用系统软件设计技术研究[J]. 师明珠. 计算机工程与应用. 2002(07)
[8]嵌入式系统硬件抽象层的原理与实现[J]. 王涛,张伟良,冯重熙. 电子技术应用. 2001(10)
[9]面向二十一世纪的嵌入式系统及发展方向[J]. 冯继超. 工业控制计算机. 2001(05)
[10]嵌入式软件技术的现状与发展动向[J]. 陈鑫. 软件世界. 2001(01)
博士论文
[1]面向多核网络处理器软件框架的研究与实现[D]. 蒋汉平.武汉理工大学 2008
[2]并行分布操作系统共享存储管理及其优化技术的研究[D]. 戴华东.国防科学技术大学 2002
硕士论文
[1]嵌入式系统开发平台硬件抽象层的设计与实现[D]. 张乐.青岛大学 2007
[2]嵌入式系统硬件抽象层研究及其在开发过程中的应用[D]. 王志刚.解放军信息工程大学 2006
[3]高性能路由器内部通信协议的研究与实现[D]. 姜艳红.解放军信息工程大学 2006
[4]面向通信行业的嵌入式软件开发平台设计与实现[D]. 张彦春.合肥工业大学 2006
[5]CTI系统硬件抽象层功能的研究与设计[D]. 张璐.四川大学 2005
[6]嵌入式操作系统移植技术研究与实践[D]. 雷红卫.电子科技大学 2004
[7]高速嵌入式系统研究与实现[D]. 吴勇.北京工业大学 2003
[8]嵌入式驱动程序设计与实现[D]. 廖兵.电子科技大学 2003
[9]嵌入式通信平台设备接口驱动的设计与实现[D]. 蒋伟宏.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
[10]解决嵌入式操作系统移植问题的一个方案——通用硬件抽象层的设计与实现[D]. 吕方.四川大学 2001
本文编号：3132104
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
嵌入式系统的基本结构
而是面向由这个中间层次所代表的、逻辑上的硬件环境。因此，把这个中间层次叫做硬件抽象层 HAL(HardwareAbstractionLayer)。在目前的嵌入式领域中通常也把HAL叫做板级支持包 BSp(BoardSuPPortpakage)。图2一2显示了引入HAL以后的嵌入式系统结构。BSP的引入大大推动了嵌入式实时操作系统的通用化，从而为嵌入式系统的广泛应用提供了可能[22】。应用程序与操作系统的接口操作系统与HAL的接口HAL与硬件的接口图2一2引入HAL以后的嵌入式系统结构2.2传统的嵌入式系统开发模式2.2.1传统的嵌入式系统开发过程在传统的嵌入式系统设计中，通常采用以下两种设计方法[24]。(l)瀑布模式开发过程嵌入式系统开发是在目标机上进行编程和交叉编译的，所以传统的嵌入式系统开发将大部分精力都放在软件上，通常认为只要软件开发质量能很好的保证就可以满足整个系统的功能和性能需求。所以，在系统的软件部分需求和硬件需求划分完成以后，首先进行硬件子系统的设计与实现，再进行软件子系统的设计与实现，因此整个系统的设计与实现过程基本上是一个从硬件到软件的流水线式串行过程。
【参考文献】：
期刊论文
[1]嵌入式操作系统的通用硬件抽象层设计[J]. 王力生,仇志付,唐军敏. 单片机与嵌入式系统应用. 2006(10)
[2]实时操作系统工业标准ITRON的分析[J]. 刘巍,黄秋元,陈伟. 中国电子科学研究院学报. 2006(02)
[3]基于OMAP架构的智能手持设备设计[J]. 何晴,张保平. 微处理机. 2004(06)
[4]Linux下的设备驱动及其管理机制[J]. 陆尔东,邓利平,符意德,杨旭光. 计算机应用. 2003(01)
[5]嵌入式系统硬件抽象层的建立及软件的可移植性设计[J]. 肖踞雄. 单片机与嵌入式系统应用. 2003(01)
[6]嵌入式操作系统中硬件抽象层的描述[J]. 张益农,黄文玲. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2002(04)
[7]嵌入式应用系统软件设计技术研究[J]. 师明珠. 计算机工程与应用. 2002(07)
[8]嵌入式系统硬件抽象层的原理与实现[J]. 王涛,张伟良,冯重熙. 电子技术应用. 2001(10)
[9]面向二十一世纪的嵌入式系统及发展方向[J]. 冯继超. 工业控制计算机. 2001(05)
[10]嵌入式软件技术的现状与发展动向[J]. 陈鑫. 软件世界. 2001(01)
博士论文
[1]面向多核网络处理器软件框架的研究与实现[D]. 蒋汉平.武汉理工大学 2008
[2]并行分布操作系统共享存储管理及其优化技术的研究[D]. 戴华东.国防科学技术大学 2002
硕士论文
[1]嵌入式系统开发平台硬件抽象层的设计与实现[D]. 张乐.青岛大学 2007
[2]嵌入式系统硬件抽象层研究及其在开发过程中的应用[D]. 王志刚.解放军信息工程大学 2006
[3]高性能路由器内部通信协议的研究与实现[D]. 姜艳红.解放军信息工程大学 2006
[4]面向通信行业的嵌入式软件开发平台设计与实现[D]. 张彦春.合肥工业大学 2006
[5]CTI系统硬件抽象层功能的研究与设计[D]. 张璐.四川大学 2005
[6]嵌入式操作系统移植技术研究与实践[D]. 雷红卫.电子科技大学 2004
[7]高速嵌入式系统研究与实现[D]. 吴勇.北京工业大学 2003
[8]嵌入式驱动程序设计与实现[D]. 廖兵.电子科技大学 2003
[9]嵌入式通信平台设备接口驱动的设计与实现[D]. 蒋伟宏.中国人民解放军国防科学技术大学 2002
[10]解决嵌入式操作系统移植问题的一个方案——通用硬件抽象层的设计与实现[D]. 吕方.四川大学 2001
本文编号：3132104
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