基于ARM处理器的μC/OS-Ⅱ实现与应用研究

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随着计算机技术和通信技术的快速发展,嵌入式系统已成为计算机领域的一个重要组成部分,开发简洁、高效的嵌入式系统已经成为近年来计算机应用领域的研究热点之一。μC/OS-Ⅱ实时多任务操作系统以其免费公开源码、面向中小型应用、可抢占、多任务以及较好的移植性等突出特点,在各类嵌入式设备中得到广泛应用。本文搭建了基于S3C44BOXARM处理器的硬件平台,以μC/OS-Ⅱ为基本的操作系统,以LwIP协议作为嵌入式TCP/IP协议栈,构建了一个相对完整的、实时的、支持多任务调度的嵌入式系统,并实现了一种简单的嵌入式Web服务器。 本文首先介绍了嵌入式系统的基本概念,分析了使用嵌入式操作系统的必要性;接着介绍了基于S3C44BOX微处理器的硬件开发平台的搭建,包括主要芯片的功能特性、接口电路的实现以及开发环境。本文在深入分析μC/OS-Ⅱ内核工作机制的基础上,结合ARM平台的要求和具体特点,将μC/OS-Ⅱ成功移植到ARM平台上,并通过设计相应的任务调度实例对整个系统进行功能测试。为了得到一个相对完整、实用的操作系统,本文还扩展了μC/OS-Ⅱ的一些功能。针对μC/OS-Ⅱ内核不支持TCP/IP协议栈的问题,研究了嵌入式TCP/IP协议栈LwIP的特性,分析LwIP在操作系统μC/OS-Ⅱ上的移植,给出了LwIP协议栈移在μC/OS-Ⅱ系统上的实现方法,实现嵌入式系统的网络功能。文章还研究了嵌入式网络服务器(Web Server)的工作原理,详细阐述了HTYP协议的实现流程和方法,完成了一个简单的Web服务器的设计,验证了μC/OS-Ⅱ在ARM上应用的可行性。本文的最后,对整个工作进行了总结,指出了不足之处,期望在后期工作得到改进。
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