基于rtems操作系统的嵌入式开发平台[专业：计算机应用技术]

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1、知识水坝论文东北大学硕士学位论文基于RTEMS操作系统的嵌入式开发平台姓名：薛海鹏申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：于戈20031201知识水坝论文苎兰查兰坐竺堕圭．塑墨—————————’——‘——————-‘——‘—————_—————————_—————————————————————————————————————一1一基于RTEMS操作系统的嵌入式开发平台摘要随着嵌入式技术的迅速发展，全世界嵌入式系统带来的工业年产值已猛增到1万亿美元以上l“。无疑，嵌入式产品的市场是巨大

2、的，面对激烈的市场竞争，人们越来越希望可以在更短的时间内开发出所需产品。满足这一愿望的方法就是引入易于掌握和使用的开发平台，从而缩短开发时间、提高产品性能。在目前的四种主流开发平台中，实时操作系统(RcaJTimeOperatingSystem)3]二发平台因其自身的实时性，可移植性和通用性，在面向工业的嵌入式系统开发中有着不可替代的优势。本课题设计了以实时操作系统为软件基础，以高性能32位CPU为硬件基础的面向工业的嵌入式开发平台。通过性能分析和测试，最终在RTEMS(Real．TimeExe

3、cutiveforMultiproeessorSystems)实时操作系统的基础上，设计并开发了基于MotorolaColdFireMCF5307CPU的嵌入式开发平台。RTEMS操作系统是由美国军方使用的实时导弹系统发展而来的可供嵌入式应用的多任务实时操作系统，可以为多种实时应用提供高性能的软件开发环境。RTEMS的主要特征有121：基于优先级的多任务实时系统；支持多任务的通信和同步；支持中断管理；支持动态内存管理和分配；支持多处理器；支持速率单调调度算法：支持文件系统；支持多种网络协议，有强

4、大的网络功能；RTEMS为上层应用的开发提供了符合POSIXl003．1b标准，ITRON规范和R'HED的APl支持。实验显示，在衡量实时性的两个主要指标一中断响应时间和任务切换时间的比较中，RTEMS的实时性能在任务过载的情况下可以和业界著名的嵌入式开发平台vxwORKs相媲美，而RTlinux却比它们慢了一个数量级。CPU选型为Motorola公司的MCF5307嵌入式处理器(Coldfire系列)。ColdFire是Motorola公司继承68K系列CPU的嵌入式微处理器，主要面向工业控

5、制和低成本的通讯市场。ColdFire最大的优点是和它所相关的资源特别丰富，包括：编译器、调试器、硬件资源(原理图、PCB图)、源代码、操作系统等。本文最后详细阐述了该嵌入式开发平台的设计思想、实现方法及调试的全过程。在自主设计的开发板上，本课题成功地实现了RTEMS的移植，为嵌入式软件的开发提供了强大的开发平台。关键词RTEMS嵌入式RTOS开发平台BSP实时操作系统一Ⅱ塑坠塑里型塑圭些!!坠!!AnEmbeddedDevelopmentPlatformBasedonRTEMSOperatin

6、gSystemAbstractNowadays，withthebreakoutofembeddedsystemsforindustrialapplications，ahugemarketofembeddedsystemsisformingandthriving．However，todeveloptheembeddedsoftwareinashorttimeisverydifficult．Thebestwaytosolvethisproblemisusingembeddeddevelopmentp

7、latforms，whichwillhelpdevelopersdothierworksmoothlyandquickly．ByusingRealTimeOperatingSystem，notonlycarldevelopersfunctionalizebutalsostandardizetheembeddedsoftware．Forthiswedevelopedallembeddeddevelopmentplatform，whichbasedonaRealTimeOperatingSystem

8、andahighperformance32bitsCPU．throughcomparingtheperformeneeofdifferentoperatingsystemsanddifferentCPUs，wechoosedRTEMS(Real-TimeExecutiveforMultiprocessorSystems)andtheMotorolaColdfireMCF5307todevelopourplatform．Initially,RTEMSstoodfortheReal—TimeExec