基于嵌入式实时操作系统汽车节能系统控制器的设计

哈尔滨工程大学硕士学位论文基于嵌入式实时操作系统汽车节能系统控制器的设计姓名：刘琳琳申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：张仁忠20090301基于嵌入式实时操作系统汽车节能系统控制器的设计作者：刘琳琳学位授予单位：哈尔滨工程大学相似文献(10条)1.学位论文郑小国μC/OS-Ⅱ实时操作系统在嵌入式单相多费率电度表中的应用研究2006嵌入式系统是信息产业走向二十一世纪知识经济时代的最重要的经济增长点之一，这是一个不可垄断的工业，对中国的信息产业来说充满了机遇和挑战。目前嵌入式系统正在不断地向智能化、网络化的方向发展，在实时系统中采用实时操作系统已成为当前嵌入式应用系统中的一个发展方向。本论文首先介绍了嵌入式系统的特点和构成，以及国内外有关嵌入式开发技术的研究现状与发展趋势。其次，在嵌入式操作系统方面，还介绍了实时操作系统工作原理、发展过程和μC／OS-Ⅱ实时操作系统的主要特点。嵌入式操作系统是嵌入式系统软硬件资源的控制中心，它以尽量合理的有效方法组织多个用户共享嵌入式系统的各种资源。在μC／OS-Ⅱ内核中，由于各个不同的任务使用独立的堆栈空间，堆栈的大小按每个任务所需要的最大堆栈深度来定义，这种方法可能会造成堆栈空间浪费，本论文通过对实时操作系统μC／OS-Ⅱ内核详细研究和分析，提出了一种改进μC／OS-Ⅱ任务栈处理的方法。针对传统机械式电度表存在的缺陷性，本文设计出基于实时操作系统μC／OS-Ⅱ的单相多费率电度表及红外抄表器系统，它可克服抄表过程中存在数据不准、抄表难以控制等缺点，极大地提高了抄表的速度，保证了收费管理的合理性、科学性、严谨性。另外、考虑到嵌入式操作系统环境下软件开发的特殊性，通过这个基于实时操作系统μC／OS-Ⅱ的单相多费率电度表软件开发的实例，研究了相应的开发办法和实现方案、以及移植到目标系统的过程，说明了在嵌入式开发中使用实时操作系统的优点和需要注意的方面。2.期刊论文叶以民.赵会斌.耿增强.李小群.郑良辰.罗从难嵌入式系统中的实时操作系统-测控技术2000,19(4)简要介绍了实时操作系统的实现方法,例举了基于Linux核心的实时操作系统.3.学位论文卫铭斐嵌入式系统在远程监控中的研究与应用2006嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础的，能满足应用系统对性价比、稳定性、体积、功耗等方面严格要求的专用计算机系统。最初的嵌入式系统只是一个简单的功能较弱的产品，仅提供一些初始的管理功能。随着信息技术和半导体工艺的发展，32位微处理器以其较高的性价比逐渐成为市场的主流。由于嵌入式系统的功能增强，程序代码变得越来越复杂，传统的软件设计方式很难保证系统的可靠性和稳定性，使用实时操作系统作为软件开发平台是解决这个问题的有效途径。实时操作系统移植到嵌入式系统中，并使其实现网络化，将该系统应用在远程监控系统中，不仅增加了智能性，而且提高了实时性。本论文对嵌入式系统进行了软硬件的选择和设计。从价格、性能和功耗三方面考虑，核心硬件设计选用基于ARM7TDMI的32位处理器S3C44BOX作为主控芯片，具有良好的稳定性和可靠性。软件分两部分：一是嵌入式操作系统的选择，考虑到系统的安全性、可靠性和经济性，文中在论证了几类嵌入式实时多任务操作系统特点的基础上，选择了免费、源码公开的μC/OS-Ⅱ实时操作系统作为开发的软件平台，并成功地将其移植到硬件平台上；二是在对TCP/IP协议理解的基础上，选择了一种适用于嵌入式系统的协议栈LwIP，并将其移植到嵌入式系统中。在此基础上设计了其它的硬件及相关驱动程序(如网卡、串口、LED等)，最终实现的嵌入式系统平台具有多任务性、实时性和网络化的优点，为后续进一步的开发打下良好的基础。4.学位论文刘华实时操作系统在PDA中的应用研究2001该文以嵌入式系统的一个典型实例——一款新型PDA为例详细地研究了嵌入式系统的软硬件的相关技术.嵌入式操作系统是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分.该文探讨了这种新型PDA系统需要解决的关键核心技术:(1)嵌入式系统的整体结构框架和软硬件层次结构;(2)嵌入式操作系统CMX在新型PDA系统中的应用,以及对CMX的修改、补充和完善,其中包括:系统软件中多个任务的划分,实现CMX与CPU中断实现无缝连接,设计文件管理系统和内存管理系统等.5.会议论文刘忠仕.戴金海.桂先洲实时操作系统RTEMS结构研究2004嵌入式实时系统已经在通信、自动控制、信息家电、国防等领域得到了越来越广泛的应用,嵌入式实时操作系统RTOS是整个嵌入式系统的核心.RTEMS是源码公开的实时多任务操作系统.它具有优秀实时操作系统的许多特征.RTEMS的系统结构是在微内核基础上的层次化结构,其安全性、可靠性高,可移植性好,且应用程序易于做到模块化,易调试.6.学位论文吴帆TCP/IP协议族在嵌入式系统中的实现与应用2005本文以目前发展较快的一个分支一精简指令集计算机(ARM，AdvanceRISCMachines)作为介绍重点，对TCP/IP协议族在ARM7处理核嵌入式系统中的应用与实现做了深入研究，并独立编写了适合开发套件的TCP/IP协议栈，实现了基本的网络应用。本文在阐述嵌入式系统基本概念和发展现状，指出嵌入式系统的主要发展方向以及发展前景的基础上，以周立功公司所出的EASYARM2200开发套件为基础，参阅该套件的技术开发文档，以及TCP/IP协议文档，以实时操作系统uC/OSⅡ为基础编写出以太网控制芯片RTL8019AS驱动程序以及TCP/IP协议栈程序。文章主要分为三大部分：(一)阐述实时操作系统uC/OSⅡ及该系统在EASYARM2200开发套件上的移植；(二)介绍TCP/IP协议族的分层以及各个具体的协议，主要介绍各个协议的功能，所属分层，以及报文格式等；(三)介绍芯片RTL8019AS的寄存器，TCP/IP协议族在开发套件上的具体实现过程以及主要程序段。这也正是本文的重点和作者研究的主要成果和创新所在。值得一提的是，本文把TCP/IP协议栈的实现过程层次化，提高了协议栈的移植性，把该协议栈移植到其他的硬件上只需更改少量和底层硬件联系的文件，上层的程序无需修改。各层次间的数据传递均依靠实时操作系统uC/OSⅡ的信号量和消息队列。协议栈全部采用汇编语言和C语言开发，编译成功后可写入开发板上的FLASH中，利用BootLoad引导执行。TCP/IP协议族在嵌入式系统的实现可以大量应用到工业生产以及普通生活中，可使设备轻易增加网络接口，特别是随着IPv6的推广应用以及现代生活的飞速发展，本文所阐述的实现就有着更为重大的意义。例如可以推动家电接入Internet的进程等。7.期刊论文燕飞.唐涛实时操作系统及其在列车运行控制系统中的应用分析-北方交通大学学报2002,26(6)介绍了嵌入式系统的现状和发展,具体阐述了实时操作系统(RTOS)的特点,描述了实时操作系统的最新发展以及它的应用前景,并探讨了Nucleus在列车运行控制系统中应用的可行性.8.学位论文许爱秋TCP/IP在嵌入式系统中的研究与实现2007嵌入式系统的Internet网络化的研究与应用是近几年来嵌入式应用领域的一个研究热点。嵌入式系统与人们的生产、生活关系最为密切并拥有无尽的信息资源，通过嵌入式系统Internet网络化可以实现这些信息的共享。嵌入式系统的Internet网络化的前提是在嵌入式系统中实现TCP/IP协议栈。本文首先论述了嵌入式系统的发展状况，提出了TCP/IP在嵌入式系统中研究的必要性。分析了现在国内外的研究现状，以及现阶段嵌入式系统的Internet接入技术的三种技术模型。其次从理论上分析了TCP/IP协议簇的特点，提出了以太网嵌入式控制器的整体设计方案。该方案包括硬件和软件两部分：硬件上采用LPC2200系列的ARM芯片+以太网接口芯片RTL8019AS的一体化设计；软件上主要包括μC/OS-Ⅱ和ZLG/IP协议栈的移植。最后我们以LPC2200系列ARM为载体，在LPC2200系列的开发板上移植了μC/OS-Ⅱ和ZLG/IP，从而实现了TCP/IP协议在嵌入式系统上移植。在本设计中我们使用了μC/OS-Ⅱ操作系统和ZLG/IP协议栈．μC/OS-Ⅱ是一种实时操作系统，它在网上的资源丰富，源码公开，而且被很多产品所使用。由于它源码公开、可移植性好、可固化、可裁剪、占先式、多任务，而且稳定性与可靠性都很不错，已经应用到几百个商业产品中。ZLG/IP是周立功单片机有限公司针对嵌入式系统开发的一款小型TCP/IP协议栈。它使用μC/OS-Ⅱ实时操作系统的信号机制来实现一个多任务并行可重入的协议栈，完全使用ANSIC进行编写，可以像μC/OS-Ⅱ那样支持多种CPU。本文的重点是描叙了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM上的移植，以及ZLG/IP协议栈在ARM上的实现问题。9.学位论文姚达嵌入式用户图形界面在uITron实时操作系统上的实现2006过去，图形用户界面由桌面系统所独占。这是由于两种因素造成的结果：图形显示设备的成本和适合用于嵌入式系统的图形用户界面软件的缺乏。随着手持式设备、无线设备的迅速发展，硬件设备的性能的提高，我们认为嵌入式系统对轻量级GUI的需求会越来越迫切。虽然用户想要Windows桌面系统的外观和感觉，但是嵌入式系统使用容量小的处理器而运行缓慢，并且代码和数据的长度受限于ROM和RAM的大小。因此，GUI系统在提供复杂的用户界面的同时必须以高效的代码克服系统的缺陷。在这篇论文中，我们描述了一个嵌入式GUI的设计过程和各系统模块的实现。举例介绍了几种嵌入式图形用户界面。其次评估实时操作系统uITron的特点和它能提供的服务。再次通过使用面向对象的分析方法逐步构建系统框架，为GUI系统的层次结构填充组件对象。在实现部分，首先分析嵌入式GUI的结构，得到组成GUI系统的三个层次：应用接口、窗口管理和硬件驱动。在该层次结构的基础上，描述如何实现设备驱动和绘图接口，事件和消息机制，GUI系统的基本元素桌面、窗口和控件的实现以及三者之间的通信方式。最后介绍了GUI系统的一个应用实例。10.期刊论文王宇新.陈锋.徐亮.郭禾.万建华Windows平台上多接口虚拟实时操作系统设计与实现-大连理工大学学报2003,43(z1)为开发嵌入式系统,在Windows操作系统平台上实现了一个支持包括POSIX在内的多种接口的虚拟实时操作系统,该系统支持先来先服务的抢占式调度,并且模拟实现了多种系统资源.系统还实现了可视化调试,引入XML进行外部环境模拟,大大方便了用户进行嵌入式软件开发与调试.本文链接：下载时间：2010年4月10日