嵌入式实时操作系统在ARM系列微处理器上的移植研究

发布时间：2022-10-09 13:23

　　嵌入式实时系统作为计算机应用的一个崭新领域，以其简洁、高效等优点越来越多地受到人们的广泛关注。而若要开发一个嵌入式应用系统，至少需要嵌入式硬件、实时操作系统及相应的软件工具。并且需要一个非常重要的步骤，就是操作系统在微处理器上的移植。 本课题采用的嵌入式硬件是广州周立功公司生产的EasyARM2131开发板，ARM芯片是Philips公司生产的基于ARM架构的LPC2131芯片。ARM微处理作为目前嵌入式市场上应用最广泛的嵌入式微处理器，有着很多不同的种类，本课题采用的便是其中的一种：ARM7TDMI—S。 针对市场上种类繁多的实时操作系统，本课题选用的是源代码公开的实时操作系统μC／OS-Ⅱ。此操作系统内核小，易剪裁，移植性好。 具备了硬件和操作系统，还需要相应的软件工具，如编译环境，仿真工具等。本课题采用的编译环境是ADS1.2，而采用的仿真工具是EasyJTAG。 在具备上述三个条件后，所需要做的工作就是将实时操作系统移植到所用的嵌入式微处理器上。本文对于移植工作做了详细的介绍，并提出了一些问... 

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外文献综述
        1.2.1 嵌入式微处理器综述
        1.2.2 嵌入式实时操作系统综述
    1.3 嵌入式实时操作系统的发展、现状
        1.3.1 嵌入式操作系统发展
        1.3.2 嵌入式操作系统的现状
    1.4 本课题的研究内容
    1.5 存在的不足及有待研究的问题
第二章 嵌入式系统及 ARM概述
    2.1 嵌入式系统的概念
    2.2 嵌入式系统组成
        2.2.1 嵌入式处理器的特点及各种类型的嵌入式处理器
        2.2.2 嵌入式外围设备
        2.2.3 嵌入式实时操作系统
        2.2.4 嵌入式应用软件
    2.3 嵌入式系统特点
    2.4 ARM概述
        2.4.1 ARM简介
        2.4.2 ARM微处理器的应用领域
        2.4.3 ARM微处理器的特点
        2.4.4 ARM微处理器系列
            2.4.4.1 ARM7微处理器系列
            2.4.4.2 ARM9微处理器系列
            2.4.4.3 ARM9E微处理器系列
            2.4.4.4 ARM10E微处理器系列
            2.4.4.5 SecurCore微处理器系列
            2.4.4.6 StrongARM微处理器系列
            2.4.4.7 Xscale处理器
        2.4.5 ARM微处理器的结构
        2.4.6 ARM微处理器的寄存器结构
        2.4.7 ARM微处理器的指令结构
        2.4.8 ARM微处理器的应用选型
            2.4.8.1 ARM微处理器内核的选择
            2.4.8.2 系统的工作频率
            2.4.8.3 芯片内存储器的容量
            2.4.8.4 片内外围电路的选择
    2.5 关于硬件环境的介绍
        2.5.1 硬件及开发环境的总体介绍
        2.5.2 关于核心芯片 LPC2131的介绍
        2.5.3 关于编译环境 ADS1.2的介绍
        2.5.4 关于 EasyJTAG仿真器的介绍
    2.6 本章小结
第三章 嵌入式实时操作系统
    3.1 嵌入式实时操作系统简介
        3.1.1 嵌入式实时操作系统概念
        3.1.2 嵌入式实时操作系统特点
        3.1.3 嵌入式实时操作系统的开发方式
    3.2 嵌入式实时操作系统内核
        3.2.1 任务管理
        3.2.2 任务间同步和通信
        3.2.3 内存管理
        3.2.4 实时时钟服务
        3.2.5 中断管理服务
    3.3 常用嵌入式实时操作系统介绍与比较
        3.3.1 Vxworks
        3.3.2 Palm OS
        3.3.3 嵌入式1inux
        3.3.4 Windows CE
        3.3.5 μC/OS-II
        3.3.6 几种嵌入式操作系统的比较
    3.4 关于μC/OS-II进一步介绍
        3.4.1 技术指标
        3.4.2 任务状态
        3.4.3 任务切换过程和优先级别算法
        3.4.4 任务之间的数据传递
        3.4.5 共享资源访问控制
        3.4.6 任务同步
        3.4.7 μC/OS-II的使用问题
    3.6 本章小结
第四章 在 AOS1.2集成开发环境中使用开发板(不含操作系统)
    4.1 硬件连接
    4.2 ADS1.2的使用
        4.2.1 CodeWarrior IDE简介
        4.2.2 AXD调试器简介
    4.3 工程的编辑
        4.3.1 建立工程
        4.3.2 建立文件
        4.3.3 添加文件到工程
        4.3.4 编译连接工程
    4.4 工程的调试
        4.4.1 选择调试目标
        4.4.2 目标工程的加载
        4.4.3 目标工程的调试
    4.5 本章小节
第五章 μC/OS-II在ARM微处理器上的移植
    5.1 移植的概念及条件
    5.2 移植中存在的问题及解决方案
        5.2.1 存在的主要问题
        5.2.2 解决方案
    5.3 移植步骤
        5.3.1 设置includes.h中与处理器和编译器相关的代码
        5.3.2 用C语言编写6个操作系统相关的函数(在OS_CPU_C.C文件中)
        5.3.3 用汇编语言编写4个与处理器相关的函数(在OS_CPU.ASM文件中)
    5.4 实时多任务操作系统移植验证实例
    5.5 本章小节
第六章 结论
    6.1 全文总结
    6.2 本文的不足及展望
致谢
参考文献
附录(攻读学位期间发表论文)


【参考文献】：
期刊论文
[1]嵌入式操作系统μC/OS-II的特点及应用[J]. 王铁勇,侯明善,吴盘龙.  控制工程. 2003(01)
[2]嵌入式实时系统[J]. 张宏海,李成忠,陈祝亚.  安徽工业大学学报(自然科学版). 2003(01)
[3]32位RISC CPU ARM芯片的应用和选型[J]. 周洁 ,杨心怀.  电子技术应用. 2002(08)
[4]实时操作系统μC/OS-Ⅱ在ADSP218X上的移植[J]. 邓勇全,刘玉良,谭文虎,李玲远.  单片机与嵌入式系统应用. 2002(09)
[5]嵌入式软件的测试方法和工具[J]. 邓世伟.  单片机与嵌入式系统应用. 2001(04)
[6]嵌入式实时操作系统的现状和未来[J]. 何小庆.  单片机与嵌入式系统应用. 2001(03)
[7]嵌入式软件系统的实时性设计[J]. 陈丽蓉,熊光泽,雷航,郭兵.  单片机与嵌入式系统应用. 2001(03)
[8]嵌入式系统设计方法的演化——从单片机到单片系统[J]. 窦振中.  单片机与嵌入式系统应用. 2001(02)
[9]嵌入式控制系统的可靠性设计[J]. 司栋森.  自动化仪表. 2001(01)
[10]嵌入式实时操作系统选用的初步分析[J]. 刘波,马连川,张建明.  北方交通大学学报. 2000(05)



本文编号：3688712