基于FPGA的硬件實時操作系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著以云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)為代表的新一代信息技術的發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念已經(jīng)深入人心。尤其是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，更是滲透到社會進步的各個層面：從關系國防力量的航空航天軍事，到普通百姓日常生活中的智能化家用電器，無不充斥著物聯(lián)網(wǎng)的身影。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展正朝著微型化，智能化，高性能，高可靠性的方向發(fā)展。高效可靠的實時操作系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展的基礎。
　　普通的實時操作系統(tǒng)一般是由軟件來實現(xiàn)，經(jīng)過多年的發(fā)展，軟件實時操作系統(tǒng)已經(jīng)日益完善，并已經(jīng)

2、應用到社會的各個領域。但是，隨著需求的不斷提升，純軟件的實時操作系統(tǒng)的弊端也日益明顯：（1）在處理大量并發(fā)性事件的時候，處理速度較慢，不能滿足人們的需求。（2）軟件程序編程算法的優(yōu)化已經(jīng)達到了一定的高度，短時間內(nèi)突破當前算法大幅度提升實時操作系統(tǒng)效率的難度較大。（3）長時間運行的操作系統(tǒng)會出現(xiàn)死鎖現(xiàn)象，導致系統(tǒng)崩潰。鑒于上述原因，再加上近年來不斷崛起的可編程邏輯器件的發(fā)展，越來越多的研究者把目光轉(zhuǎn)向了硬件實時操作系統(tǒng)。
　　本文在

3、對μC/OS-II實時操作系統(tǒng)進行深入研究的的基礎上，對μC/OS-II系統(tǒng)中任務調(diào)度,互斥信號量，信號量，消息郵箱，消息隊列，信號量集等功能進行抽象與分解，將其中比較耗時的操作用可編程邏輯器件FPGA來實現(xiàn)。在保證可移植性的基礎上，通過軟件內(nèi)核和硬件電路相結合的方式保證系統(tǒng)正常運行，為打造一個硬件化程度更高的實時操作系統(tǒng)進行探索。
　　通過對μC/OS-II實時操作系統(tǒng)軟件內(nèi)核的改寫，將抽象出來的功能通過基于Verilog HD