數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)平臺的研制.pdf

1、本論文圍繞我們實驗室自主研制的數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用硬件平臺，研制數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)平臺，主要工作有： (1)針對我們實驗室研制的數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用硬件平臺的具體硬件結(jié)構(gòu)，本論文對嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行了必要的剪裁，選擇適當(dāng)?shù)母募到y(tǒng)滿足內(nèi)存的限制，并且根據(jù)硬件平臺的獨特資源開發(fā)了必要的設(shè)備驅(qū)動程序：ARM和DSP通信的HPI設(shè)備驅(qū)動、LCD設(shè)備驅(qū)動和人機交互鍵盤驅(qū)動(我們的硬件平臺LCD和鍵盤非標(biāo)準(zhǔn)，嵌入

2、式Linux操作系統(tǒng)中沒有相應(yīng)的驅(qū)動)。 (2)通常，基于一個硬件平臺構(gòu)建軟件開發(fā)平臺都是采用SDK的方式。SDK嚴(yán)重依賴硬件平臺的具體結(jié)構(gòu)，使用也不方便。本論文的創(chuàng)新之處在于采用嵌入式中間件的方式構(gòu)建軟件開發(fā)平臺。 中間件介于硬件平臺和操作系統(tǒng)之上，應(yīng)用程序之下，為用戶開發(fā)應(yīng)用程序提供一個屏蔽硬件平臺和操作系統(tǒng)的開發(fā)平臺。我國已經(jīng)把中間件(桌面中間件和嵌入式中間件)確定為我國軟件發(fā)展的主攻方向。但是，外國公司和組織憑借

3、CORBA、J2EE和DNA2000已經(jīng)搶占了桌面中間件發(fā)展的有利位置，唯有嵌入式中間件因嵌入式應(yīng)用的多樣性，尚有廣闊的發(fā)展空間。本論文研制面向數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用的中間件，用戶可以這個中間件的基礎(chǔ)上開發(fā)自己的嵌入式應(yīng)用程序。本論文在嵌入式中間件的主要工作有： ●本論文結(jié)合硬件平臺的實際特點，借鑒桌面中間件CORBA的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建本論文的數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用中間件的體系結(jié)構(gòu)。本論文設(shè)計的中間件原型包括客戶端中間件和服務(wù)器中間件

4、兩大部分?？蛻舳说倪\行平臺是單處理器ARM的Demo板和嵌入式Linux操作系統(tǒng)。服務(wù)器的運行平臺是雙處理器ARM/DSP主從硬件結(jié)構(gòu)和ARM上運行嵌入式Linux操作系統(tǒng)。本論文的設(shè)計方案是通過建立對象引用與對象實現(xiàn)的映射關(guān)系，并自定義中間件內(nèi)部使用的通信數(shù)據(jù)格式，使得客戶端與服務(wù)器之間可以實現(xiàn)位置透明數(shù)據(jù)交互。其中，客戶端中間件通過對象引用負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程調(diào)用，服務(wù)器中間件負(fù)責(zé)實時地完成整個視音頻的采集和編解碼工作，并將處理的數(shù)據(jù)返回給調(diào)用

5、用戶。 ●本論文設(shè)計的客戶端中間件包括ORG核心與存根兩部分組件，其中ORB核心負(fù)責(zé)定位服務(wù)器，使用網(wǎng)絡(luò)socket通信，提供屏蔽操作系統(tǒng)和硬件平臺的操作系統(tǒng)API函數(shù)集，以及屏蔽應(yīng)用軟件開發(fā)的API函數(shù)集。存根負(fù)責(zé)對視音頻請求參數(shù)的封裝和發(fā)送，以及對返回結(jié)果的接收和解封裝，并且完成對象應(yīng)用庫的查詢與調(diào)用。 ●本論文設(shè)計的服務(wù)器中間件包括ORB核心、對象適配器、框架、基于HPI通信的DSP對象實現(xiàn)以及擴展服務(wù)支持等組件，

6、其中ORB核心組件類似于客戶端，用來完成連接網(wǎng)絡(luò)socket通信、屏蔽操作系統(tǒng)和應(yīng)用，與前者不同的是后者采用后臺運行的守護(hù)進(jìn)程監(jiān)聽客戶端請求建立的連接。對象適配器組件中的初始化模塊負(fù)責(zé)中間件的激活，DSP對象注冊管理模塊負(fù)責(zé)維護(hù)和管理對象實現(xiàn)庫，完成對象的注冊、禁用及注銷操作，建立對象引用與對象實現(xiàn)的映射?？蚣苁菍?shù)據(jù)解封裝，識別用戶的請求服務(wù)，采用優(yōu)先級調(diào)度的方式，調(diào)用DSP對象實現(xiàn)，并把執(zhí)行結(jié)果封裝，返回客戶端。基于HPI通信的DS