基于FPGA的TinyOS操作系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、由于無限傳感器網(wǎng)絡具有功耗低、成本小等特點，所以它逐漸成為了計算機科學中一個熱點研究方向，并擁有廣泛的應用前景。其中無線傳感器網(wǎng)絡中使用的操作系統(tǒng)的各項性能的優(yōu)劣直接關系到基于其開發(fā)的軟件是否符合具體應用的要求，所以對其中使用的操作系統(tǒng)的研究是最關鍵的。直到目前為止，被大家公認的應用于無線傳感器網(wǎng)絡方向的標準操作系統(tǒng)是加州伯克利分校自主研發(fā)的TinyOS，特點和機制都十分滿足無線傳感器網(wǎng)絡對操作系統(tǒng)的需求。本文移植過程的實現(xiàn)是在研究Ti

2、nyOS的基礎上進行的，主要完成如下工作:
　　 首先，分別介紹幾種傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，通過對它們特點的對比，進而得出TinyOS操作系統(tǒng)的優(yōu)勢。
　　 其次，總結滿足無線傳感器網(wǎng)絡特點的操作系統(tǒng)的要求，分析TinyOS操作系統(tǒng)的體系結構和幾種常見的機制，重點分析和研究TinyOS的任務調度機制和編譯過程。在此基礎上，得出TinyOS在FPGA上的實現(xiàn)過程，主要分成硬件和軟件方面。硬件方面設計了所需要的硬件平臺

3、，使用QuartusⅡ軟件生成所需的硬件系統(tǒng)，并將其下載到DE2平臺上。軟件方面，搭建好硬件平臺后，根據(jù)TinyOS創(chuàng)建平臺的規(guī)則，編寫所需NesC程序，同時對LED和定時器進行硬件抽象，進而實現(xiàn)基于FPGA的TinyOS操作系統(tǒng)的移植。
　　 最后，針對TinyOS的任務調度策略在實時性應用領域的不足，依據(jù)任務調度策略的研究原則，提出了一種采用折半查找算法的基于動態(tài)優(yōu)先級的不可剝奪式的任務調度策略，并利用matlab進行仿真模