基于RTEMS操作系統(tǒng)的嵌入式開發(fā)平臺.pdf

1、隨著嵌入式技術(shù)的迅速發(fā)展,全世界嵌入式系統(tǒng)帶來的工業(yè)年產(chǎn)值已猛增到1萬億美元以上<'[1]>.無疑,嵌入式產(chǎn)品的市場是巨大的,面對激烈的市場競爭,人們越來越希望可以在更短的時間內(nèi)開發(fā)出所需產(chǎn)品.滿足這一愿望的方法就是引入易于掌握和使用的開發(fā)平臺,從而縮短開發(fā)時間、提高產(chǎn)品性能.在目前的四種主流開發(fā)平臺中,實時操作系統(tǒng)(Real Time Operating System)開發(fā)平臺因其自身的實時性,可移植性和通用性,在面向工業(yè)的嵌入式系統(tǒng)

2、開發(fā)中有著不可替代的優(yōu)勢.該課題設(shè)計了以實時操作系統(tǒng)為軟件基礎(chǔ),以高性能32位CPU為硬件基礎(chǔ)的面向工業(yè)的嵌入式開發(fā)平臺.通過性能分析和測試,最終在RTEMS(Real-Time Executive for Multiprocessor Systems)實時操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計并開發(fā)了基于Motorola ColdFire MCF5307CPU的嵌入式開發(fā)平臺.RTEMS操作系統(tǒng)是由美國軍方使用的實時導(dǎo)彈系統(tǒng)發(fā)展而來的可供嵌入式應(yīng)用的

3、多任務(wù)實時操作系統(tǒng),可以為多種實時應(yīng)用提供高性能的軟件開發(fā)環(huán)境.RTEMS的主要特征有<'[2]>:基于優(yōu)先級的多任務(wù)實時系統(tǒng);支持多任務(wù)的通信和同步;支持中斷管理;支持動態(tài)內(nèi)存管理和分配;支持多處理器;支持速率單調(diào)調(diào)度算法;支持文件系統(tǒng);支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,有強大的網(wǎng)絡(luò)功能;RTEMS為上層應(yīng)用的開發(fā)提供了符合POSIX1003.1b標(biāo)準(zhǔn),ITRON規(guī)范和RTIED的API支持.實驗顯示,在衡量實時性的兩個主要指標(biāo)—中斷響應(yīng)時間和任務(wù)切

4、換時間的比較中,RTEMS的實時性能在任務(wù)過載的情況下可以和業(yè)界著名的嵌入式開發(fā)平臺VxWORKS相媲美,而RTlinux卻比它們慢了一個數(shù)量級.CPU選型為Motorola公司的MCF5307嵌入式處理器(Coldfire系列).ColdFire是Motorola公司繼承68K系列CPU的嵌入式微處理器,主要面向工業(yè)控制和低成本的通訊市場.ColdFire最大的優(yōu)點是和它所相關(guān)的資源特別豐富,包括:編譯器、調(diào)試器、硬件資源(原理圖、P