面向实时图像处理的嵌入式操作系统研究

《面向实时图像处理的嵌入式操作系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据万方数据652红外与激光工程第33卷作系统就是在这一思想指导下实现的，例如Vx—Works、pSOS和QNX等。但是这些商用的嵌入式操作系统由于过于考虑其通用性，并不一定适应实时图像处理，而且其源码不公开，不便于调试和移植。参考文献[2～4]都设计并实现了具有内核结构的嵌入式操作系统。但是参考文献[2]的内核都是用汇编编写的，因此可移植性不高。参考文献[3、4]又没有考虑片间的任务通信这一对于多DSP系统来说非常重要的功能。l设计思想为了使系统具有良好的移植性、支持并行和并发及预测性，我们采用实时系统的层次体系I。AR—Ts[“。实时系统的层次体系思想是通过把整个系统分成层次，确保

2、不同层次上的系统功能在逻辑上无关，从而简化复杂问题。具体的做法是采用微内核的思想把整个软件系统分成内核和核外应用程序的形式。微内核的思想就是分离功能(核外的应用程序)和基础的安全结构(内核)。内核通常只包含任务的调度、资源管理、任务的同步与通信等功能。内核通过把某些功能封装成API的形式，提供给核外的应用程序调用，通过增加或修改核外应用程序来满足操作系统灵活性和可扩充性的需要。在系统中内核层分为硬件接口层和操作系统层。在代码的编写上，为了实现良好的移植性，绝大部分都采用标准ANSIC编写，只有少数与处理器有关的代码，例如任务切换和中断处理等，采用汇编语言编写。2多DSP实时图像处理硬件体系

3、结构图1为并行系统硬件总体框架图。每一块板上图1硬件系统框图Fig．1Diagramofhardwaresystem有一片ADSPl4060，ADSPl4060是由四个AD—SP21060[6]的处理器核组成，每片处理器核称为一个SHARC模块。整个系统中有四条数据通道：(1)共享总线。在ADSPl4060上，每个SHARC可以访问其他SHARC的片内内存和内存映射的IOP寄存器。(2)链路口。链路口位于ADSPl4060片内的各个SHARC模块之间以及板与板之间，是一个点对点的连接。(3)主控DSP与上位机之间的通信。主要是接收上位机命令、取图、传结果以及送显示RAM等。(4)串口。位于

4、ADSPl4060片内和片间，我们取片间的串口进行消息通信。3系统的设计与实现3．1系统的层次划分整个系统的层次划分如图2所示。系统软件主要包括硬件接口层和操作系统层。硬件接口层的硬件平台相对系统内核是透明的，系统内核只需要进行逻辑操作而不需要知道硬件的实现过程。操作系统层则主要负责任务管理、任务通信以及资源的管理。[二二】画画三二二]警0拼啪血嵋毋咖la’’盯画圜圈圆警厂———1丽忑品面i——]粤塑戤图2系统的层次结构图Fig．2Diagramoflayeredsy8temarchitecture3．2硬件接口层3．2．1共享总线的驱动在任意时刻只有一片SHARC对共享总线有控制权，称为

5、主处理器，而其他均为从处理器口]。系统提供读从处理器内存Reaa—BuS—Ram()和写从处理器内存Write—Bus—Ram()两个服务。ADSPl4060还提供广播写这种功能。广播写是主处理器向所有处理器同一片内存储位置或I()P寄存器同时写入数据。系统提供广播写Broadcast()服务。广播写对于实现用于片问任务通信的信号机(详见第3．3．2节)万方数据万方数据面向实时图像处理的嵌入式操作系统研究作者：李锦波，石岩，曹治国，张天序作者单位：华中科技大学,图像识别与人工智能研究所,图像信息处理与智能控制国家教育部重点实验室,湖北,武汉,430074刊名：红外与激光工程英文刊名：INF

6、RAREDANDLASERENGINEERING年，卷(期)：2004,33(6)参考文献(9条)1.曹治国;孙琪;张天序红外桥梁目标识别在多DSP系统上的并行实现[期刊论文]-华中科技大学学报(自然科学版)2001(10)2.曹治国;左峥嵘;桑农红外海面小目标检测的并行实现技术[期刊论文]-华中科技大学学报(自然科学版)2001(12)3.AndrewSTanenbaum;AlbertSWoodhullOperatingSystemDesignandImplementation19974.ANALOGDEVICESADSP-2106xSHARCUser'sGuide19965.Satya

7、narayanaNV;MallR;PalAAlayeredarchitectureforreal-timesystems1996(04)6.毛卫良;盛焕烨;郝琴基于微内核的嵌入式实时OS设计[期刊论文]-微型电脑应用2000(01)7.王永恒;廖明宏小卫星星载操作系统内核的设计[期刊论文]-计算机工程2002(07)8.刘鹏;姚庆栋实时图像处理并行操作系统的微内核设计和实现[期刊论文]-电子学报1999(07)9.曹治国