嵌入式linux系统上epa协议的研究与实现

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1、大连理工大学硕士学位论文嵌入式Linux系统上EPA协议的研究与实现姓名：曹立强申请学位级别：硕士专业：电路与系统指导教师：仲崇权20091201大连理工大学硕士学位论文摘要当前，随着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式处理器的功能越来越强大，品种也越来越丰富。其中ARM微处理器得到了广泛的应用，文中介绍了AT91RM9200处理器的片上资源和主要特性，以及在DUT5000实验平台上的应用。随着嵌入式设备的复杂化和智能化，嵌入式操作系统逐渐成为嵌入式设备的必要管理系统。Linux以其开源、安全、稳定和兼容性，成为嵌入式开发的主要操作系统之一。研究了嵌入式Li

2、nux系统的内核结构、启动过程、内核裁剪、进程管理、内核编程技术，以及嵌入式Linux文件系统的配置。深入分析了内核技术的中断控制、中断处理机制、原子操作、时间管理和网络设备驱动原理。EPA(EthemetforPlantAutomation)是一种实时工业以太网标准。在EPA的通信模型中，数据链路层协议是在ISO／IEC8802．3协议规定的数据链路层基础上进行了扩展，增加了一个EPA通信调度管理实体，用于对EPA设备向网络上发送报文的调度管理。EPA在数据链路层的调度是以时间同步为前提，将EPA报文划分优先级，采用基于时间片调度和报文优先级调度相

3、结合的算法进行调度。研究了EPA通信调度方法，设计了EPA通信调度规则，通过Linux内核中的服务质量接口(即QoS)，利用调度规则中的报文队列操作函数，来实现数据链路层报文的调度管理。针对EPA组态参数在Linux内核空间和用户空间的传递问题，设计了组态参数结构，并在Linux内核中的网络输入输出控制接口函数中，对EPA进行组态。研究了EPA应用层协议及具体的实现方法，包括套接字映射实体、系统管理实体和应用访问实体。根据EPA报文中封装的设备IP地址、功能块实例标识AppID和功能块实例中的参数索引ObjectlD，对不同的设备、进程和参数进行区分

4、、请求、响应、设置和管理。在台式计算机上进行了嵌入式Linux内核的裁剪、调试和交叉编译；在DUT5000实验平台上，进行了嵌入式Linux的内核测试、驱动程序测试和EPA调度程序测试。关键词：嵌入式系统；Linux系统；EPA；数据报文；通信调度嵌入式Linux系统上EPA协议的研究与实现ResearchandImplementationofEPAProtocolonEmbeddedLinuxSystemAbstractAtpresent，晰廿1therapiddevelopmentofembeddedtechnology，functionofem

5、beddedprocessorsiSmoreandmorepowerful，varietiesbecomemoreandmorerich．Amongthem，ARMmicroprocessorhasbeenwidelyused．Thispaperdescribestheon—chipresourcesandthemainfeaturesofAT91RM9200processor，aswellasapplicationsonDUT5000experimentplatform．Asembeddeddevicesbecome"morecomplexandi

6、ntelligent，embeddedoperatingsystemforembeddeddeviceshasbecomeanecessarymanagementsystem．Duetoitsopensource，security，stabilityandcompatibility，Linuxbecomesoneofthemajoroperatingsysteminembeddeddevelopment．ThepaperprovidesastudyonembeddedLinuxsystem，includingkemelstructure，theboo

7、tcourse，corecutting，processmanagement，coreprogrammingtechnology，andconfigurationofembeddedLinuxrootfilesystem．ThepaperalsogivesoutdeepanalysisonthecoretechnologyofLinux，includinginterruptcontrol，interrupthandlingmechanism，atomicoperation，timemanagement，anddrivingprincipleofnetw

8、orkdevice．EPA(EthemetforPlantAutomation)isareal-timeIn