基于IP核的PCI總線接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc

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1、基于IP核的PCI總線接口設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　　嵌入式Internet是隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種新概念和技術(shù)，嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，且軟硬件可裁剪，現(xiàn)已贏得了巨大的市場(chǎng)。隨著Internet的發(fā)展，各種設(shè)備都產(chǎn)生了連接性的需求，從冰箱到電表，似乎所有電器需要連入互聯(lián)網(wǎng)。通過為現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)增加因特網(wǎng)接入能力來擴(kuò)展其功能，以Internet為介質(zhì)實(shí)現(xiàn)信息交互，從而產(chǎn)生了嵌入式Internet技術(shù)，要實(shí)現(xiàn)嵌入式設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化，需要實(shí)現(xiàn)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，但由于I

2、nternet上各種通信協(xié)議對(duì)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、運(yùn)算速度等的要求比較高，使得嵌入式系統(tǒng)協(xié)議棧的開發(fā)實(shí)現(xiàn)并不順利?！　∧壳斑^兩個(gè)關(guān)鍵因素影響網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的開發(fā)，一是性能和效率，二是開發(fā)調(diào)試方便。傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)一般只能顧及其中的一個(gè)方面。例如在Linux、FreeBSD中，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧作為系統(tǒng)內(nèi)核的一部分實(shí)現(xiàn)，通常具有較高的通信效率，但是不方便用戶添加實(shí)現(xiàn)新的用戶協(xié)議及根據(jù)特殊需要對(duì)協(xié)議的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)調(diào)整，同時(shí)對(duì)協(xié)議代碼的維護(hù)、調(diào)試和開發(fā)也不方便，這個(gè)缺點(diǎn)在嵌入式領(lǐng)域表現(xiàn)的尤為突出?！　∮捎谇度胧皆O(shè)備的多樣性和通信需求的多

3、樣性，嵌入式領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的復(fù)用率非常低。本文將構(gòu)件技術(shù)引入網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的開發(fā)，并在國(guó)產(chǎn)和欣操作系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)構(gòu)件化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，很好地解決了開發(fā)與效率的問題。　　1和欣嵌入式操作系統(tǒng)的CAR構(gòu)件技術(shù)　　1.1和欣嵌入式操作系統(tǒng)　　和欣操作系統(tǒng)基于微內(nèi)核，服務(wù)動(dòng)態(tài)加載。內(nèi)核包括硬件驅(qū)動(dòng)（串口、USB、以太網(wǎng)卡、無(wú)線通信模塊）、內(nèi)存管理等系統(tǒng)基本服務(wù)，如圖1所示。TCP/IP協(xié)議棧完全由構(gòu)件實(shí)現(xiàn)，是運(yùn)行在構(gòu)件平臺(tái)之上的一個(gè)服務(wù)構(gòu)件，底層網(wǎng)卡、串口等設(shè)備得到數(shù)據(jù)之后將數(shù)據(jù)交上層服務(wù)構(gòu)件處理?！　　　『托狼度胧?/p>

4、操作系統(tǒng)是基于構(gòu)件化軟件模型，構(gòu)件化軟件設(shè)計(jì)思想貫穿了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)本身就是構(gòu)件模式，除內(nèi)核中最底層控制部分外，所有系統(tǒng)功能都以構(gòu)件接口形式提供。另外，操作系統(tǒng)對(duì)構(gòu)件化軟件模型提供了必要的運(yùn)行環(huán)境，