VxWorks系统的BSP研究与设计

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随着嵌入式系统的快速发展,其中VxWorks系统凭借其良好的可持续性、高性能的内核等优点越来越受到人们的关注。由于该系统的强实时性、高稳定性以及内核的可裁剪性已经使其广泛应用于通讯、船舶、航空等实时性要求特别高的领域中。  嵌入式系统的主要优势就在于很大程度上可以使应用程序代码的编写不用考虑目标板的硬件设计和处理器的内核结构。这主要是因为该系统把所有与硬件相关的功能部分全都放在板级支持包(Board Surport Package简称BSP)中,由BSP为系统提供和硬件环境的主要接口。  本课题的研究范围主要是基于VxWorks系统的BSP软件包的设计与实现。设计中选用三星公司的S3C2410处理器作为开发平台的核心芯片,主要是将VxWorks最小系统移植到开发平台上,并在此基础上对部分外围设备进行驱动程序的开发。  本文首先详细介绍了VxWorks系统的特点以及BSP的组成部分。然后根据需求提出了一种系统总体硬件设计方案,主要包括:处理器的供电模块、SDRAM接口电路、Flash存储电路、串口电路、USB接口电路、网络接口电路以及为便于调试而设计的JTAG接口电路。完成硬件电路基础上,首先介绍VxWorks的映像类型以及引导加载型系统映像的启动流程,并按照该流程编写符合要求的VxWorks最小系统程序,主要由引导程序(Bootrom)和系统映像程序(VxWorks image)组成,主要完成CPU初始化、地址映射、中断处理、系统时钟驱动和串口驱动工作。等系统在目标板上成功运行后,继续对目标板的外围接口编写相应的驱动程序,其中主要包括:为S3C2410处理器外围网卡设备编写加强型网络接口驱动程序,实现目标板与主机之间的网络通信;利用VxWorks系统提供的USB协议栈,完成了S3C2410UHP(USB Host Port)与U盘之间的通信。最后,本文给出了BSP设计的相关测试结果,用来验证该设计的可靠性和有效性。
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