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基于μC/OS-Ⅱ的车载操作系统设计与实现
| 论文题名： | 基于μC/OS-Ⅱ的车载操作系统设计与实现 |
| 关键词： | 汽车电控单元;嵌入式系统;车载操作系统;数据结构;OSEK规范 |
| 摘要： | 随着汽车工业的飞速发展，汽车电控单元(electronic control unit，ECU)的数量越来越多。大量ECU的使用对汽车控制程序也提出了更高的要求。汽车电子控制从硬件到软件都变得更复杂。由于汽车生产厂家在硬件的选择和软件的开发上都相对独立，从而导致汽车电子软硬件呈现多元化状态。接口不兼容，应用程序可移植性差等问题也日益突出。如何统一标准，建立一个符合当代汽车电子的嵌入式操作系统已经成为一个迫切需要解决的问题了。 为了解决这些问题，OSEK/VDX规范就孕育而生了。OSEK/VDX规范是欧洲汽车行业在20世纪90年代中期开发的一个有关汽车电子设计的规范。该标准定义了嵌入式操作系统、网络通信和网络管理等方面的标准接口，这使得汽车电子软件的可重用性、可兼容性提高，避免了重复开发，提高了开发效率。与此同时，各大著名汽车生产商都采用此规范的车载操作系统。使OSEK/VDX规范更具实际用途。因此，如何设计出符合OSEK/VDX规范的操作系统具有非常重要的研究意义。 本文首先介绍了OSEK/VDX规范，并分析其运行机制。然后深入分析了嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ的工作原理，分析二者的差异，通过修改μC/OS-Ⅱ内核，设计出一种符合OSEK/VDX规范的车载嵌入式操作系统。并从任务管理与调度、资源管理、警报与计数器管理、事件管理和中断管理等多方面，详细的介绍了该系统的主要设计思想。并以MPC555芯片为硬件平台，给出了具体实现。本文主要的工作和特色为： 1.根据OSEK OS的机制和μC/OS-Ⅱ内核的特点，给出解决方案。本文首先阐述了OSEK OS具体运行机制，包括任务管理，中断管理，资源管理，事件管理，计数器和计数器管理等。接着对μC/OS-Ⅱ内核从同一角度分析了其特点。最后给出了可行的解决方案。 2.总体设计。首先对要实现的系统进行需求分析，给出系统具体功能描述。然后，给出所要实现系统的集成开发环境和硬件平台。最后给出具体的系统结构划分。 3.数据结构和接口设计。本文针对系统每个功能模块，给出核心的数据结构以及相应的数据项说明。并将接口划分为内部接口和外部接口。列举出大部分接口，并对接口进行详细的功能说明。 4.运行设计及系统功能测试。详细介绍了系统初始化过程，并对各个功能模块从系统启动到进入系统稳定状态以后，内部运行机制进行了详细分析。最后，对系统核心功能模块进行测试，验证其是符合OSEK规范的操作系统。 |
| 作者： | 樊士一 |
| 专业： | 计算机系统结构 |
| 导师： | 周学海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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