實時嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著自動化產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，實時嵌入式系統(tǒng)在航空航天、工程設(shè)計以及軍事技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及。在眾多嵌入式操作系統(tǒng)中，Linux的功能十分強大，而且源碼開放，以及支持多種硬件平臺和具有模塊化設(shè)計，這些優(yōu)勢使得Linux在嵌入式行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。但Linux屬于分時操作系統(tǒng)，內(nèi)核不可搶占、時鐘粒度粗糙、頻繁關(guān)中斷等特性都制約了其在實時環(huán)境中的應(yīng)用。為了能使Linux在實時環(huán)境中得到應(yīng)用，就必須對進行實時性改造，使其滿足實時要求。

2、r>　　首先對實時系統(tǒng)的概念和特點進行了探討，針對Linux在實時性能上的不足進行了分析，從而提出Linux實時性改造的必要性。在此基礎(chǔ)上，對當前各種嵌入式Linux操作系統(tǒng)實時改造方案進行了分析比較，其中重點分析了Xenomai的實現(xiàn)機制。在beaglebone black平臺上構(gòu)建了實時系統(tǒng)并對其實時性能進行了測試，并與標準Linux內(nèi)核的測試結(jié)果進行了比較分析。
　　在對以太網(wǎng)的特點在實時通信中所存在的缺陷進行分析的基礎(chǔ)上，

3、提出了在Xenomai上使用RTnet實時網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧實現(xiàn)基于以太網(wǎng)的實時通信方案。為了將RTnet移植到beaglebone black平臺上，根據(jù)RTnet的以太網(wǎng)驅(qū)動模型編寫了CPSW+LAN8710的以太網(wǎng)控制器的實時驅(qū)動程序。
　　最后對標準Linux網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和基于RTnet的實時網(wǎng)絡(luò)性能進行對比測試測試。測試結(jié)果表明，在標準Linux系統(tǒng)上應(yīng)用了Xenomai與RTnet后，系統(tǒng)的實時性得到顯著提高，可以滿足在硬實時環(huán)