嵌入式系统中闪存设备I/O软件的设计与实现

闪存作为最常用的嵌入式存储设备,其管理和访问技术对整个系统的性能有着较大的影响.目前嵌入式系统中广泛采用的闪存管理软件在可移植性、灵活性方面都存在不足.因此本文在分析了这些管理软件现存问题的基础上提出了一种比较合理的闪存I/O软件分层结构,并通过对软件的模块化设计与实现证明了该分层结构在移植性、通用性方面的优势.     

I/O系统性能测评与分析

输入输出系统(I/O系统)作为计算机系统中的一个重要组成部分,其性能的好坏对CPU的性能有很大的影响,因此本文从I/O系统基本概述开始介绍,并采用了模型模拟和实际测量的方法来衡量I/O系统性能,并做了相关的评价分析.     

Multi-bank闪存文件系统的一种I/O调度机制

闪存以其体积小、抗震性强、能耗低、读取速度快等特点,被广泛应用于存储系统中。NOOP是闪存上传统的调度方法,但是NOOP的I/O性能较低,不能满足很多应用程序的要求。根据闪存读取速度快、多个banks(chips)可以并行运行等特点,提出了一种基于闪存文件系统YAFFS的Multi-bank闪存调度方法(简称MBS)。MBS并行地执行请求,且给予读请求更高的优先级。MBS根据AVL-based-tree机制识别出的写请求属性动态地将其分配到合适的bank中。实验结果表明,相比NOOP,MBS调度具有更高的I/O吞吐率、更短的请求响应时间并具有均匀的bank擦除次数和利用率。     

SPI总线扩展嵌入式PLC I/O的设计与实现

针对嵌入式可编程控制器可用I/O较少的缺点,利用SPI总线时钟速度、数据位长度、时钟模式可编程控制的特点,提出了SPI总线与移位寄存器HC165和HC595扩展嵌入式可编程控制器I/O的方案;研究了TMS470R1A288为微处理器的嵌入式智能可编程控制器的硬件结构,SPI总线的特点,并移植了μC/OS-Ⅱ操作系统;设计了输入、输出扩展硬件电路,采用SPI总线Master工作模式,解决了SPI总线与移位寄存器的时序配合问题,并确定了I/O的逻辑顺序,滤波电容的应用,降低了扩展电路对系统的干扰;设计了I/O软件控制流程图,编程实现对扩展电路I/O的控制,时钟速率100kHz,数据长度8bits,测试数据与设计功能一致。     

嵌入式PowerPC实时系统的通用I/O控制方法

主要介绍了嵌入式系统中通用I／O口的控制方法。通过对PowerPC8248芯片通用I／O的分析,得出了芯片级通用I／O的控制方法。通过对嵌入式Linux系统的启动流程分析,得出了Linux环境下对通用I／O的控制方法。所研究的平台是基于PowerPC8248芯片嵌入式系统,软件操作系统是Linux系统。     

嵌入式远程I/O数据采集器的设计与实现

在电力、冶金等行业,目前传统的方式是将现场传感器输出的电阻、电流等信号用导线传送到控制室供二次仪表显示或计算机数据采集。采用LPC2134嵌入式ARM微处理器、A/D转换等集成电路并编制系统软件,设计了新型的嵌入式远程I/O数据采集器。该采集器可以在传感器附近就地安装,通过双绞线相联组成分布式测量系统。大量现场运用表明,由于该数据采集器测量数据是通过数字量远程传输,因此具有抗干扰能力强、测量精度高等优点,大大节约了信号电缆以及工程安装费用。     

关于I/O模拟的讨论

详细分析Windows的I/O机制,提出了分别在用户级、系统级、驱动级的I/O模拟操作,通过实际案例和源代码分享在I/O模拟上的得失,着重介绍鼠标与键盘的模拟。     

实时嵌入式操作系统中核外I/O的实现

传统操作系统核内驱动的I/O结构无法满足嵌入式操作系统的需要，核外I/O技术的实现难点是如何将外部中断从核内引向核外，分析了基于信号机制的核外I/O的实现方法，并提出了一种由系统核心ISR直接跳转到核外驱动程序ISR的核外硬中断方法及其实现方法。     

嵌入式Linux下的闪存自动分区与更新系统

在嵌入式Linux系统应用中,闪存技术得到广泛的应用.对于闪存中镜像分区和内容的更新,一般需要Bootloader在启动时通过网络来完成.设计和实现了一种在运行过程中通过USB接口的存储设备更新闪存镜像的闪存自动分区和更新系统,同时可以根据新的镜像调整分区大小.     

集群计算系统中并行I/O模拟器的研究与设计

论文对集群计算系统中的并行I／O技术作了分析,在理论研究基础上提出并行I／O模拟器的框架模型及研究、设计该模拟器的思路,并开发了一个并行I／O模拟器CLU—PIO—SIM的部分功能。     

一种嵌入式Flash文件系统在机顶盒上的设计和实现

针对普通嵌入式系统，设计了一种特殊文件系统，在嵌入式设备（例如机顶盒）中，完成对Flash的管理，为上层软件模块提供类似于一般文件系统的操作。     

基于现场监测的嵌入式Flash文件系统的设计和实现

为有效地管理历史数据和运行数据，提高系统的性能，基于嵌入式系统的思想和方法，本文设计了一种嵌入式Flash文件系统。文件系统利用串行外设接口SPI实现Flash存储器与单片机之间硬件接口的融合，并采用单级目录结构和链接页的方法实现对文件数据的管理。     

嵌入式操作系统中的I/O驱动软件

该文从Ｉ／Ｏ驱动软件的设计目标开始，论述了Ｉ／Ｏ驱动软件的结构，实现方法和通常的设备划分种类。从而得出要设计一个好的Ｉ／Ｏ驱动软件，必须从应用系统的需求出发，根据实际的应用来设计，同时需要软／开发人员的密切合作。     

基于Flash的嵌入式文件系统设计与实现

针对嵌入式系统的应用需求和Flash存储器的特点,设计了一种适合在数控系统中使用的嵌入式文件系统,并在嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ中实现。文件系统具有耗损平衡、垃圾回收、断电恢复、支持多任务的特性。其代码精简,占用系统资源少,执行效率高,有较高的安全性和可靠性,对于使用Flash作为存储介质的嵌入式系统具有一定的普适性。     

嵌入式Flash播放器中缓存的设计与实现

本文将缓存思想引入了嵌入式Flash播放器的设计。将矢量图形渲染出的位图进行缓存,同时根据Flash文件的特点,使用一种简单可行的缓存淘汰策略与提前缓存策略,充分地利用缓存资源,极大地提高了系统性能,解决了播放速度过慢的难题。     

基于闪存的文件系统的实现

作为嵌入式领域应用最为广泛的存储设备,闪存具有高密度和良好的存取速度等优点。但同时它也存在着缺陷:一是闪存在重写之前必须先进行块擦除;二是各擦除块的擦除次数有限。所以基于闪存的文件系统必须在充分发挥闪存的性能的同时克服它的缺陷。文章在分析了闪存的这些存储特性的基础上,阐述了一个基于闪存的文件系统JFFS的设计与实现。     

基于状态机的AI/AO模块HART通信软件实现方法

现代电站控制系统正逐渐向数字化、智能化方向发展。HART协议的通信方式具有可靠性高、传输数据量大等优点。基于HART协议的智能仪表正越来越广泛地应用于自动化控制领域,如核电站控制、火电站控制、燃气轮机控制等。针对现有以硬件方式实现HART通信功能存在系统复杂性高、经济性与通用性差等问题,提出了一种基于有限状态机的软件设计方法实现AI/AO模块的HART通信功能。采用软状态机的轮转逻辑设计实现HART协议的主从站切换和主站配置,通过接收状态函数和HART报文切换的逻辑设计完成多路HART从站应答。HART通信软件实现方法具有无需更改AI/AO模块硬件设计的特点,其应用前景十分广泛。测试结果验证了方案的有效性。