本文分析了Windows系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度機(jī)制,并設(shè)計(jì)了一種基于Windows操作系統(tǒng)內(nèi)核驅(qū)動的多核CPU線程管理方法,實(shí)現(xiàn)了一個基于Windows 內(nèi)核驅(qū)動的線程管理服務(wù)系統(tǒng)，它能讓用戶根據(jù)每一個任務(wù)線程對CPU資源的需要程度和對實(shí)時性的要求，在多核CPU上合理為線程分配CPU 核。
Windows CE操作系統(tǒng)存在啟動速度慢的現(xiàn)象。為此在解析系統(tǒng)鏡像文件和研究鏡像文件下載函數(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種在Windows CE系統(tǒng)Bootloader中實(shí)現(xiàn)Multi-bin的方法。通過調(diào)用Bootloader中的BootPart支持庫的接口函數(shù)，借助BinFS文件系統(tǒng)，從而減少了系統(tǒng)的啟動時延，增加了用戶的可用內(nèi)存，降低了客戶的等待時間，最終達(dá)到提高客戶用戶體驗(yàn)（QoE）的目的。
Android作為一個開放式的操作系統(tǒng)，是Google提供廠商的操作系統(tǒng)參考架構(gòu)（reference design），廠商能有充足的發(fā)揮空間，以Android為基礎(chǔ)向上開發(fā)設(shè)計(jì)自家產(chǎn)品，但也因?yàn)檫@樣的開放性與自由性，讓廠商在軟硬件結(jié)合的這個環(huán)節(jié)必須下更大的功夫，像是如何挑選合適的硬件包括基頻處理器、通信芯片、觸控感應(yīng)芯片、天線與存儲器模組等，以及如何調(diào)整出最適當(dāng)?shù)能浖O(shè)定等，更重要的是如何將軟硬件整合，開發(fā)出差異化的產(chǎn)品。
根文件系統(tǒng)是構(gòu)建一個嵌入式Linux系統(tǒng)的重要組成部分。本文章采用Cramfs作為嵌入式Linux系統(tǒng)的根文件系統(tǒng)，討論了Cramfs文件系統(tǒng)的特點(diǎn)，并詳細(xì)地說明了在FS2410開發(fā)板上設(shè)計(jì)一個Cramfs根文件系統(tǒng)的一般步驟。
近年來的研究以細(xì)化時鐘粒度來提高Linux的實(shí)時應(yīng)用能力提出了一些方案和設(shè)想，主要有KURT-Linux系統(tǒng)、RT-Linux系統(tǒng)。本文對KURT_Linux、RT-Linux提高時鐘精度的方法進(jìn)行分析，考慮在強(qiáng)周期性應(yīng)用或者在某個時段內(nèi)有大量高精度定時器將超時的情況下，采用一種動態(tài)的多模式時鐘機(jī)制來提高Linux的時鐘精度，并通過分析測試證明該方案確實(shí)可行。
在Linux下通過串口編程對MEMS IMU數(shù)據(jù)采集和解算，實(shí)現(xiàn)了其高速實(shí)時采集。其中，設(shè)計(jì)的IIR低通濾波器有效消除了信號中的噪聲成分，并通過Qt編程設(shè)計(jì)了應(yīng)用程序窗口將MEMS IMU的輸出數(shù)據(jù)動態(tài)顯示在ARM開發(fā)板上。
針對在電力系統(tǒng)保護(hù)中的交流信號采樣實(shí)時性問題，采用VxWorks平臺實(shí)現(xiàn)了快速交流信號采樣及有效值計(jì)算，并對其中的關(guān)鍵程序——離散傅里葉算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括快速查表、定點(diǎn)乘法、快速開方運(yùn)算等。通過32位RISC內(nèi)核微處理器硬件平臺的驗(yàn)證結(jié)果顯示，優(yōu)化后的數(shù)據(jù)處理結(jié)果仍保持了較高精度，但時間大幅度縮短。
介紹了實(shí)時操作系統(tǒng)μC／OS－II的特點(diǎn)和內(nèi)核結(jié)構(gòu)，并首次實(shí)現(xiàn)了μC/OS－II在摩托羅拉處理器MPC555上的移植，介紹了移植后OS的應(yīng)用方法。
針對PC104結(jié)構(gòu)SCM/DETH雙端口以太網(wǎng)卡設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個基于VxWorks系統(tǒng)的智能雙冗余網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動，在驅(qū)動程序中實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信故障診斷及網(wǎng)卡間智能切換等功能。通過對智能雙冗余驅(qū)動進(jìn)行性能測試，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性和有效性。
針對目前RFID讀寫器無法隨身攜帶，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的IC卡讀寫操作的問題，采用GPRS無線網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)妮d體，實(shí)現(xiàn)了無線RFID讀寫器的開發(fā)。采用μC/OS-Ⅱ嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)作為讀寫器終端的軟件平臺，在ARM7系列微處理器LPC2148上實(shí)現(xiàn)了對IC卡的發(fā)行、加值、消費(fèi)、操作記錄查詢與匯總、數(shù)據(jù)采集以及無線傳輸。采用動態(tài)密鑰加密算法很好地保證了IC卡的數(shù)據(jù)安全。
Android是Google主導(dǎo)的一個操作系統(tǒng)，在技術(shù)生態(tài)系統(tǒng)里，類似于人們在電腦上用的Windows。在風(fēng)起云涌的智能手機(jī)市場，Android扮演著非同尋常的角色。手機(jī)用戶看重的是價格，手機(jī)廠商、運(yùn)營商看重的是定制能力，應(yīng)用開發(fā)者看重的是用戶規(guī)模和盈利前景，而Android在諸多方面都滿足了大家的要求。
該系統(tǒng)以Windows CE嵌入式操作系統(tǒng)為核心,利用串口及CAN總線與底層I/O節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,并實(shí)現(xiàn)對下層設(shè)備的實(shí)時監(jiān)控。主控制臺可以直接聯(lián)入Internet網(wǎng),應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)功能,將系統(tǒng)故障信息向維修中心的服務(wù)器傳遞,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。
本文針對嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，以高性價比的32位ARM嵌入式處理器AT91RM9200為硬件核心，搭建了通用工控硬件平臺，在此平臺上移植嵌入式Linux操作系統(tǒng)和圖形界面開發(fā)環(huán)境MiniGUI。以此通用工控平臺為基礎(chǔ)，可以方便地構(gòu)建工程應(yīng)用所需的絕大部分自動測控系統(tǒng)。
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