嵌入式多媒体播放器的系统设计与实现

随着便携式多媒体播放器在个人数码领域的强劲发展势头,基于各种32位RISC芯片的多媒体解决方案都陆续出台.其中基于SIGMA公司Em8510处理器解决方案以其低价格、低功耗以及强大的多媒体功能独具吸引力.该文以Em8510为CPU建立硬件平台,并在此平台上移植μClinux操作系统,成功建立一种嵌入式系统环境,该系统是多媒体播放器嵌入式软件开发的基础和关键.整个μClinux的移植过程包括内核移植,文件系统的建立和Bootloader的制作.     

嵌入式μClinux启动程序的开发与优化

启动程序开发的主要目的是为嵌入式操作系统在特定的硬件平台上营造优化的启动环境并保证其正常运行.在实现μClinux内核启动程序的基础上,阐明了其总体设计思想,并描述了内核下载的实现方法.同时还进一步提出利用UU(unix to unix)算法来编码解码内核文件的具体方案,用以优化内核文件传输过程,进而提高系统的可移植性.经过实践证明该方案是可行的.     

增强Linux内核实时性能的研究与实现

为了使Linux系统能够更好地应用于实时控制的嵌入式领域,通过对Linux内核结构和目前对Linux进行实时改造的主要技术的研究,指出增强Linux内核的实时性能和可预测性所要解决的关键问题,针对工业控制领域中嵌入式系统的应用要求,提出了包括修改原有的中断机制、时钟控制模式和实现多任务的混合调度算法的方法,给出了Linux内核实时化的具体方案．     

μClinux2．4．17中添加SATA硬盘控制器驱动的方法研究

大部分开源的嵌入式操作系统内核中已经添加了对SATA硬盘控制器sil3114驱动的支持,而一些老版本的内核不支持SATA硬盘控制器．根据实际项目需求,本文采用驱动移植的方法,根据内核的编译原理,生成二进制内核文件,实现了在实时操作系统μClinux2．4．17中添加sil3114的驱动．经测试,该内核可以很好的支持SATA硬盘运行．     

μC/OS-Ⅱ中解决优先级反转问题的实现方法研究

基于优先级抢占调度策略的实时内核，优先级反转是涉及多任务共享资源时最容易出现的现象，此现象是实时应用系统产生不可预知错误的重要因素.阐述了μC/OS-Ⅱ实时内核中优先级反转问题产生的原因和对系统实时性的影响，提出了调度器加锁及优先级置顶两种抑制μC/OS-Ⅱ优先级反转的实现方法.通过实验验证，这两种方法能够有效地抑制μC/OS-Ⅱ中的优先级反转.最后对两种实现方法的性能进行了分析、比较.     

Linux进程调度机制分析

从如何增强Linux操作系统对实时任务的支持出发,阐述了2.4内核进程调度系统设计上存在的缺陷:缺乏对实时任务的支持,无法保证实时任务得到及时响应和调度;对多处理器环境的支持较差.分析了Linux的最新2.6内核进程调度系统的原理和实现细节.与2.4内核相比,2.6内核增强了对实时任务和多处理器环境的支持,实现了O(1)调度算法,支持抢占式调度,在响应时间及系统开销上均有大的改进,其显著特点是支持抢占式调度、支持多处理器负载平衡等,更加适合于实时应用环境.     

基于μC/OS-Ⅱ的电子台历控制系统

μC/OS-Ⅱ是源码公开的实时内核.介绍了电子台历控制系统的硬件设计和基于μC/OS-Ⅱ的软件设计方案,以及软件部分6项任务的设计思路,指出了使用实时内核设计电子台历可提高系统的稳定性、可读性、可扩展性和可移植性.     

基于μC/OS-Ⅱ的绞车控制信号装置人机交互系统设计

为提高煤矿井下斜巷提升绞车的安全运行及信号自动控制,设计了一种基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II的绞车控制信号装置串口屏人机交互系统。系统基于Cortex-M3内核微控制器STM32F101C8T6硬件平台,采用μC/OS-II实现绞车控制器与串口屏的数据通信,实现了绞车斜巷中各声光信号器历史数据记录、当前状态显示、打点、语音播报及绞车电机实时控制等。实验表明,采用μC/OS-II进行人机交互及绞车控制等多任务管理,增强了系统的稳定性,提高了系统控制的实时性。     

基于μCLinux下USB驱动的设计

针对μCLinux中,USB驱动程序设计的诸多问题,研究了在μClinux嵌入式系统中USB驱动的设计,论述了ISP1161的驱动程序设计的方法和系统中与USB相关的设计．通过运行,得到了良好结果．     

基于μClinux的小区远程监控系统

介绍了一种基于嵌入式系统Web服务器的小区远程监控系统解决方案,解决了目前视频监控系统体积大、需专人值守的问题,验证了μClinux在系统中的应用.该系统体积小、功能强,可以广泛应用于多种情况下的远程监控.     

嵌入式Linux实时性研究

针对Linux 2.6内核,分析了其在进程调度、中断处理、内核锁机制和虚拟内存等方面对实时性能的负面影响,提出一个旨在提高嵌入式Linux实时性能的解决方案。在该方案中包含了一种新的中断线程化方法,并将其在i386平台上实现。开发了专用的测试模块,并使用Linux内核保留的中断号测试中断线程化效果。测试结果表明,该方案能很好地解决中断对实时任务的干扰问题,对提高Linux实时性能有较好效果。     

中高空面阵CCD航空相机操作系统裁剪技术研究

针对面阵CCD航空相机操作系统的实际需求,结合相机中PC104总线结构的硬件资源,对所采用的Linux系统进行实用性裁剪。采用粗粒度和细粒度相结合的裁剪方法,来增强Linux内核的抢占性,改善Linux内核的实时调度器的调度策略,以构建具有较强实施处理能力的嵌入式系统。在不同环境下,对系统的启动和任务响应性能的试验测试表明,裁剪后的系统稳定、可靠,且可达到启动时间小于5s,任务响应时间小于20ms的性能指标。     

基于μC/OS-Ⅱ的TMS320C54X实时内核设计

介绍了一种实时多任务内核μC/OS-Ⅱ,并设计了一种将μC/OS-Ⅱ植入TMS320C54X的方案。     

基于μC/OS-II的TMS320C54X实时内核设计

介绍了一种实时多任务内核μC/OS-II,并设计了一种将μC/OS-II植入TMS320C54X的方案.     

嵌入式TCP/IP协议在网络通信中的应用

介绍了TCP/IP协议在实时多任务操作系统μC/OS-II内核中的设计方案,将TCP/IP协议嵌入单片机中,借助网卡芯片RTL8019AS实现了单片机在局域网内和通过局域网在因特网上的数据传输。用户终端以单片机系统板为媒介,通过网络与远程数据终端实现数据通信。     

μC/OS-Ⅱ在LH7A400嵌入式微处理器上的移植

随着嵌入式系统硬件技术和软件技术的发展以及人们对测控系统功能要求的不断提高,把实时嵌入式操作系统和32嵌入式微处理器应用到测控系统中已经成为了测控系统发展的趋势和迫切需要,与此同时,ARM体系结构和μC/OS-Ⅱ因它们各自的优势已经成为了嵌入式系统应用的研究热点.把占先式、多任务、实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ和基于ARM9内核的嵌入式微处理器LH7A400应用于嵌入式测控系统开发平台中,μC/OS-Ⅱ(v2.52)在LH7A400微处理器上的移植原理和移植过程具有重要的意义和广泛的借鉴价值.研发中采用的开发工具为ADS vl.2和ARM Muhi-ICE v2.2,移植后的代码已在源代码调试器AXD上通过功能测试.     

LINUX文件系统实时监控方法

为了保证LINUX操作系统的安全性,通过对其文件系统进行实时监控来阻止恶意程序的入侵.使用内核可加载模块修改LINUX内核,通过修改内核中的系统调用表拦截对文件系统的系统调用;使用PROC文件系统进行内核与用户进程的信息传递;使用用户进程对内核拦截到的文件信息进行处理,实现实时监控.讨论了PROC文件的注册方法,给出了在内核中通过文件句柄获取文件全路径的方法.为了实现对并行文件操作的实时监控,利用等待队列和信号机制给出了一个内核和守护进程进行同步与通信的解决方案.给出了对LINUX文件系统实时监控的一个完整的方法,并为实际编程提供了框架程序.     

μC/OS-Ⅱ在SPCE061A上的移植及其中断架构优化

描述了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ在SPCE061A的移植和测试过程,提出了一套简洁、完整的μC/OS-Ⅱ中断软件架构。通过对SPCE061A软硬件资源的分析,阐述了移植中的关键技术,发掘出中断移植的缺陷,并设计了解决方案。在此基础上,选择Rhealstone实时性能测试方法中的2个指标评估系统整体实时性能,分析典型配置资源占用率。结果表明,该系统的实时性能和资源能满足一般嵌入式的要求,中断软件架构具备良好的可移植性。     

基于系统调用的日志系统的设计与实现

为提高Linux系统安全性,在逐步分析Linux系统调用机制的基础上,设计并实现了基于系统调用的日志系统。通过在内核添加新的系统调用,从内核实时截获日志信息,并导出到用户态,使系统能够实时获取与系统安全相关的各种信息,从而分析系统的行为,审计系统的安全性。为尽可能减少内核代码的修改,核心功能模块以内核可加载模块机制实现,减少了调试难度,加大了系统的可扩充性。     

基于μC/OS-Ⅱ的串口驱动设计与实现

针对当前串口驱动的不足,提出了在μC/OS Ⅱ实时内核下实现串口中断驱动的方法,并给出相关数据结构和实现算法、以及用户接口函数。