基于RTEMS操作系統(tǒng)的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái).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(lái)的工業(yè)年產(chǎn)值已猛增到1萬(wàn)億美元以上<'[1]>.無(wú)疑,嵌入式產(chǎn)品的市場(chǎng)是巨大的,面對(duì)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),人們?cè)絹?lái)越希望可以在更短的時(shí)間內(nèi)開(kāi)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(kāi)發(fā)平臺(tái),從而縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間、提高產(chǎn)品性能.在目前的四種主流開(kāi)發(fā)平臺(tái)中,實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(Real Time Operating System)開(kāi)發(fā)平臺(tái)因其自身的實(shí)時(shí)性,可移植性和通用性,在面向工業(yè)的嵌入式系統(tǒng)

2、開(kāi)發(fā)中有著不可替代的優(yōu)勢(shì).該課題設(shè)計(jì)了以實(shí)時(shí)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(kāi)發(fā)平臺(tái).通過(guò)性能分析和測(cè)試,最終在RTEMS(Real-Time Executive for Multiprocessor Systems)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了基于Motorola ColdFire MCF5307CPU的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái).RTEMS操作系統(tǒng)是由美國(guó)軍方使用的實(shí)時(shí)導(dǎo)彈系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的可供嵌入式應(yīng)用的

3、多任務(wù)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),可以為多種實(shí)時(shí)應(yīng)用提供高性能的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境.RTEMS的主要特征有<'[2]>:基于優(yōu)先級(jí)的多任務(wù)實(shí)時(shí)系統(tǒng);支持多任務(wù)的通信和同步;支持中斷管理;支持動(dòng)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(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能;RTEMS為上層應(yīng)用的開(kāi)發(fā)提供了符合POSIX1003.1b標(biāo)準(zhǔn),ITRON規(guī)范和RTIED的API支持.實(shí)驗(yàn)顯示,在衡量實(shí)時(shí)性的兩個(gè)主要指標(biāo)—中斷響應(yīng)時(shí)間和任務(wù)切

4、換時(shí)間的比較中,RTEMS的實(shí)時(shí)性能在任務(wù)過(guò)載的情況下可以和業(yè)界著名的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)VxWORKS相媲美,而RTlinux卻比它們慢了一個(gè)數(shù)量級(jí).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(chǎng).ColdFire最大的優(yōu)點(diǎn)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