本發(fā)明涉及一種設(shè)計(jì)方法，具體涉及一種基于RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)車計(jì)算機(jī)控制器的設(shè)計(jì)方法，屬于計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

使用嵌入式計(jì)算機(jī)作為機(jī)車的核心控制器是今后發(fā)展的趨勢(shì)，隨著機(jī)車自身各項(xiàng)功能與性能的不斷提升，機(jī)車控制系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，通過(guò)對(duì)嵌入式產(chǎn)品的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，直接在復(fù)雜的嵌入式計(jì)算機(jī)上進(jìn)行軟件開發(fā)通常存在以下問題：軟件可移植性差，當(dāng)控制器硬件改變后，原有硬件基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的軟件代碼不能在新硬件平臺(tái)上運(yùn)行，造成前期工作的大量浪費(fèi)；嵌入式計(jì)算機(jī)外設(shè)資源豐富，各種外設(shè)資源需要復(fù)雜的協(xié)議才能正常工作，相關(guān)軟件編寫時(shí)工作相當(dāng)艱巨；計(jì)算機(jī)控制器需要完成的功能很多，而且對(duì)實(shí)時(shí)性有要求，多任務(wù)與實(shí)時(shí)性存在制約性，需要協(xié)調(diào)好多任務(wù)和實(shí)時(shí)性這對(duì)矛盾。因此，為了提高競(jìng)爭(zhēng)力，設(shè)計(jì)一種基于RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)車計(jì)算機(jī)控制器的設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問題

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)車計(jì)算機(jī)控制器的設(shè)計(jì)方法，利用設(shè)備的開源協(xié)議棧來(lái)管理外設(shè)，可使得開發(fā)難度大大降低。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的基于RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)車計(jì)算機(jī)控制器的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

步驟一，研讀相關(guān)參考文獻(xiàn)、技術(shù)文檔的基礎(chǔ)后，提出建立軟件交叉編譯開發(fā)環(huán)境、RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植、相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的各個(gè)子項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)方案；

步驟二，實(shí)現(xiàn)軟件交叉編譯開發(fā)環(huán)境的搭建，在熟悉了Linux系統(tǒng)下的一些軟、硬件開發(fā)工具后構(gòu)建自己的RTEMS操作系統(tǒng)軟件開發(fā)、調(diào)試環(huán)境，在宿主機(jī)上安裝GCC、GDB等編譯、調(diào)試軟件，然后通過(guò)串口、網(wǎng)絡(luò)或USB將宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)連接；

步驟三，經(jīng)過(guò)反復(fù)的摸索與實(shí)驗(yàn)，探索出借助于Linux中的LOOP設(shè)備VMware、Grub For Dos、FloppyMaster軟盤鏡像大師等軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)鏡像的生成、安裝及操作系統(tǒng)在硬件平臺(tái)上引導(dǎo)等一系列目標(biāo)；

步驟四，利用FPGA實(shí)現(xiàn)編寫雙端口RAM、CAN總線模塊、串口模塊、以太網(wǎng)模塊等硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，并設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的測(cè)試應(yīng)用程序，通過(guò)在機(jī)車計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)上運(yùn)行各個(gè)專項(xiàng)測(cè)試程序，驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計(jì)方案的可行性，除了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)功能進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試外，還需要對(duì)系統(tǒng)的部分軟件、硬件進(jìn)行性能測(cè)試。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的基于RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)車計(jì)算機(jī)控制器的設(shè)計(jì)方法，利用設(shè)備的開源協(xié)議棧來(lái)管理外設(shè)，可使得開發(fā)難度大大降低。

具體實(shí)施方式

一種基于RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的機(jī)車計(jì)算機(jī)控制器的設(shè)計(jì)方法，包括以下步驟：

步驟一，研讀相關(guān)參考文獻(xiàn)、技術(shù)文檔的基礎(chǔ)后，提出建立軟件交叉編譯開發(fā)環(huán)境、RTEMS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)移植、相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)的各個(gè)子項(xiàng)的實(shí)現(xiàn)方案；

步驟二，實(shí)現(xiàn)軟件交叉編譯開發(fā)環(huán)境的搭建，在熟悉了Linux系統(tǒng)下的一些軟、硬件開發(fā)工具后構(gòu)建自己的RTEMS操作系統(tǒng)軟件開發(fā)、調(diào)試環(huán)境，在宿主機(jī)上安裝GCC、GDB等編譯、調(diào)試軟件，然后通過(guò)串口、網(wǎng)絡(luò)或USB將宿主機(jī)和目標(biāo)機(jī)連接；

步驟三，經(jīng)過(guò)反復(fù)的摸索與實(shí)驗(yàn)，探索出借助于Linux中的LOOP設(shè)備VMware、Grub For Dos、FloppyMaster軟盤鏡像大師等軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)鏡像的生成、安裝及操作系統(tǒng)在硬件平臺(tái)上引導(dǎo)等一系列目標(biāo)；

步驟四，利用FPGA實(shí)現(xiàn)編寫雙端口RAM、CAN總線模塊、串口模塊、以太網(wǎng)模塊等硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，并設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)的測(cè)試應(yīng)用程序，通過(guò)在機(jī)車計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)上運(yùn)行各個(gè)專項(xiàng)測(cè)試程序，驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)軟件、硬件設(shè)計(jì)方案的可行性，除了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)功能進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試外，還需要對(duì)系統(tǒng)的部分軟件、硬件進(jìn)行性能測(cè)試。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。