论文部分内容阅读
因为应用需求的牵引和IT技术的推动,嵌入式实时系统的设计方法有了很大改变。早期的嵌入式实时系统的开发主要着眼于提高基于CPU速度的执行效率问题,开发方式靠基于处理器直接编写软件,没有采用RTOS(实时操作系统),不能将系统软件和应用软件分开处理。而今,嵌入式实时系统的开发则更看重产品的上市速度、界面的美观性、对网络协议的支持等等因素;基于RTOS以及各种软件包来开发嵌入式实时系统已经成为主流。Linux作为嵌入式操作系统上的后起之秀,以其开放源代码、免费、可定制、对网络支持好等优点,逐渐受到开发者的重视。不过基于Linux开发嵌入式实时系统,需要对其进行实时性改造和裁减,在对用户界面要求较高的场合,还需要解决图形支持库的问题。 为了能使嵌入式Linux适合开发工业控制系统,笔者针对Linux在实时方面的不足,经过反复比较,选用了其实时化版本:RT-Linux,构建开发平台;并从内核、函数库、文件系统等方面着手,对Linux进行了裁减;在图形支持库方面,笔者应用嵌入式图形工具包QT-Embedded搭建开发环境,实现对QT-Embedded库的裁减,并基于它开发了控制系统的图形用户界面。 论文首先介绍了嵌入式系统和实时系统的特征和发展趋势。接着论述了基于RTOS开发嵌入式实时系统的重要性以及选用RTOS的原则,介绍了几种热门的RTOS。第三章,在介绍Linux作为嵌入式实时操作系统的优点时,分析了其不足之处。第四章分析了改造Linux实时性的方法,重点介绍了RT-Linux的实现原理,以及基于RT-Linux进行开发的过程。第五章,从内核,库,文件系统,启动脚本等几个方面,实现对Linux的裁减。第六章,介绍了嵌入式GUI,以及搭建QT-Embedded开发平台和裁减QT-Embedded库的方法。第七章,给出了基于RT-Linux和QT-Embedded构建注塑机控制系统上位机的实例。最后是总结和展望。