基于arm和μcos-ⅱ的嵌入式系统的研究与开发

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1、、9，652{《％——一辛束交通大学硕士学位论文基于ARM和uC／OS—II的嵌入式系统的研究与开发学位申请人：周洁学科专业：计算机应用技术指导教师：李正凡教授答辩委始捧场呷1孥答辩眺旭z7摘要基于ARM和l咀C／OS—II的嵌入式系统的研究与开发嵌入式系统工业是信息产业走向二十一世纪知识经济时代的最重要的经济增长点之一，这是一个不可垄断的工业【¨，对中国的信息产业来说充满了机遇和挑战。今天，它已广泛应用于国防、工业、交通、能源、信息技术及日常生活等各个领域。目前ARM架构的微处理器已在高性能、

2、低功耗、低成本的嵌入式领域里占领了领先地位，基于ARM的嵌入式技术成为了当前嵌入式领域研究的一个亮点，应用前景十分广阔。ARM7TDMI是一种高效、低功耗的RISC处理器核，以其为核心的S3C44BOX是一款集成了多种外围设备的芯片，非常适合做嵌入式产品开发。由于嵌入式系统复杂性的不断增加，嵌入式操作系统己成为嵌入式系统中最重要的组成部分。作为开放源代码代表之一的操作系统IlC／OS．II凭借其内核精简和高实时性及可靠性的优点，受到了业界的瞩目。本课题以ARM7TDMI为嵌入式微处理器，以gC／

3、OS．II为嵌入式实时操作系统内核，通过硬件的扩展和软件的功能扩充，实现了一个基本完整的嵌入式实时操作系统。首先，作者深入剖析了gC／OS．U在任务调度、中断、任务问的通信与同步等机制，对IlC／OS。H在任务管理、堆栈和中断调度等方面存在的不足做出了改进；其次，简要介绍了ARM核芯片的应用领域、ARM7的编程模型以及基于ARM7TDMI的S3C44BOX芯片，并详细阐述了“C／OS．II移植到S3C44BOX的过程；然后，本文通过对常用的嵌入式系统构件进行设计，建立了一个基于¨c／os—II的

4、常用外设构件框架；并且在对嵌入式TCPflP协议栈LwIP分析的基础上，将LwIP应用于“C／OS，II，成为pc／os．II的网络服务模块，实现了对pC／OS．1I功能的扩充，并在LwIP的基础上编写了相关的网络驱动程序。最后，本文对今后的工作进行了展望。关键词：A眦，uc／0S一Ⅱ，嵌入式操作系统，移植，构件，LwIPAbstractRESEARCHANDDEVELOPMENTOFEMBEDDEDSYSTEMBASEDONARMANDpC／OS-ⅡABSTRACT，Embeddedsyste

5、misoneofthemostimportantpointsofeconomicgrowthinknowledge-basedeconomyerawhiletheinformationindustryentersthe21stcentury,anditcantbeamonopolisthadustg．Thedevelopmentsofembeddedsystema／efullofopportunitiesandchaUengsforChineseinformationindustry．Today

6、,ithasbeenwidelyusedinmanyfieldssuchasnationaldefence，industry,traffic，energysou．rces，informationtechnologyandcivilliving,etc．ARMarchitecturehasoccupiedleadingpositioninhigh-performance，low—consumption,low—costembeddedfields．ThetechnologybasedonARMha

7、sbecomeabrightspotinthecurrentembeddedsystemfieldsofresearch，andithasaverybroadappliedforeground．AR．M7TDMIisakindofhighlyefficient,low—consumptionRISCprocessorkernel．S3C44BOXbasedonARM7TDMIisaprocessorwhichintegratesavarietyofperipherals，anditisverys

8、uitablefordevelopingembeddedproducts．Becausetheembeddedsystemcomplexityincreasescontinuously,RTOS(Real—timeoperatingsystem)hasbeenthemostimportantpartofembeddedsystem．Asoneofrepresentativesofembeddedoperatingsystemswhoseimplementcodecanbegottenfreely