基于嵌入式系统的应用功能重构及其可视化描述研究

论文摘要

嵌入式系统是一种具有特定功能的计算机系统,它与通信技术和网络技术的结合,极大的增强了设备的网络和通信的灵活性和智能性。随着信息技术的不断发展和用户需求的不断增长,嵌入式系统逐渐走进国民生产的方方面面,其应用也日益广泛。可重构技术是当今信息处理领域研究的热点之一,可重构技术的应用已经从电子信息处理领域拓展到了许多行业,在敏捷制造技术、重构生产系统、飞行器重构设计等方面都显示出了重构技术的优越之处。在嵌入式系统的设计中引入可重构技术,具有重大的理论研究意义和实用价值。 本文旨在研究一种基于嵌入式系统的应用功能重构机制,从软件平台和硬件平台两方面出发,详细的论述了一个基于uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统的应用功能重构机制的研究设计过程。本次研究采用博创科技的UP-300嵌入式开发平台,分析S3C44BOX的硬件体系结构;采用模块化设计思想,抽象出模数转换模块、数模转换模块、开关量控制模块、定时计数四个基本功能模块;实现uC/OS-Ⅱ的移植,并在此基础上实现基本功能模块;采用简单语言定义实现功能重构,并对系统重构描述的可视化进行了一定的研究。 论文包括六章内容。第一章叙述论文的背景和意义,概括了本课题完成的主要工作;第二章对嵌入式系统进行概述,介绍了嵌入式系统的概念、发展现状、应用领域及发展趋势,对ARM嵌入式微处理器和嵌入式操作系统也作了简单的介绍;第三章叙述嵌入式应用功能重构的关键技术,分析嵌入式系统开发的设计流程、设计方法,介绍编译技术的原理及可重构技术;第四章叙述系统应用功能的设计实现,介绍了系统的硬件体系结构,详细论述了uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统在S3C44BOX上的移植以及基本功能模块的实现,分析了解释程序的实现机制;第五章介绍了系统重构描述的可视化设计;第六章是本文的小结和展望。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 研究意义及研究现状
• 1.3 课题研究的主要工作
• 第2章 嵌入式系统
• 2.1 嵌入式系统发展及现状
• 2.1.1 嵌入式系统的定义
• 2.1.2 嵌入式系统发展现状
• 2.1.3 嵌入式系统的应用领域
• 2.1.4 嵌入式系统发展趋势
• 2.2 ARM嵌入式处理器简介
• 2.2.1 ARM微处理器的特点
• 2.2.2 ARM微处理器系列
• 2.2.3 ARM微处理器的应用选型
• 2.3 嵌入式操作系统概论
• 2.3.1 嵌入式实时操作系统简介
• 2.3.2 典型嵌入式操作系统介绍
• 第3章 嵌入式应用功能重构关键技术
• 3.1 嵌入式系统设计
• 3.1.1 嵌入式系统的设计流程
• 3.1.2 嵌入式系统的一般设计方法
• 3.2 语言及其执行
• 3.2.1 编译器的开发方式
• 3.3 可重构技术
• 3.3.1 硬件可重构技术
• 3.3.2 软件可重构技术
• 第4章 应用功能重构设计
• 4.1 系统硬件体系结构
• 4.1.1 硬件平台选择
• 4.1.2 嵌入式开发平台简介
• 4.1.3 Samsung S3C44BO微处理器
• 4.2 uC/OS-Ⅱ在ARM微处理器上的移植
• 4.2.1 uC/OS-Ⅱ简介
• 4.2.2 uC/OS-Ⅱ在S3C44BOX上的移植
• 4.3 基本功能模块设计
• 4.3.1 A/ D模数转换模块设计
• 4.3.2 D/A数模转换模块设计
• 4.3.3 开关量控制模块设计
• 4.3.4 定时计数模块设计
• 4.4 解释程序设计
• 4.4.1 编译程序和解释程序
• 4.4.2 解释程序设计
• 第5章 系统重构描述可视化研究与设计
• 5.1 可视化编程的概念
• 5.2 图形界面系统设计
• 5.2.1 图元基类描述
• 5.2.2 矩形类描述
• 5.2.3 菱形类描述
• 5.2.4 有向边描述
• 5.2.5 图元拖放的实现
• 5.3 图元存储结构设计
• 5.4 流程图可视化描述
• 5.4.1 流程图基类可视化描述
• 5.4.2 顺序结构类可视化描述
• 5.4.3 分支机构类可视化描述
• 5.5 流程图处理
• 5.6 实例测试及分析
• 5.6.1 流程创建
• 5.6.2 代码生成过程
• 第6章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间的论文发表情况