国防科大VxWorks嵌入式开发讲义:实时操作系统与技术概述

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国防科大VXworks讲义是一份针对电子科学与工程学院信息与通信工程系的学生编写的教学材料,由任课教员徐欣博士和主讲教员张志群博士共同主持。课程主题聚焦于面向二十一世纪的嵌入式系统设计技术,特别是VxWorks实时操作系统(RTOS)的深入探讨。 VxWorks是本次课程的核心部分,它是一种轻量级、实时的操作系统,特别适合资源受限的嵌入式系统。该讲义涵盖了VxWorks的详细介绍,包括其设计理念、优点和在嵌入式开发中的应用。学生们通过学习了解到,VxWorks的设计演进经历了从基于PC的架构(早期80年代到90年代初期,主要依赖软件实现)到基于ASIC(Application Specific Integrated Circuit)和微处理器的架构(90年代中期,软件控制配合硬件进行高速处理)的转变。 课程还涉及了VxWorks的Tornado开发环境,这是一种高效且用户友好的开发工具,使得开发者能够更快地构建和调试实时应用。此外,讲义中提到了基本软件包支持(BSP,Board Support Package),即预编译的系统配置,以及如何编写设备驱动程序来控制硬件,如网卡和PCI接口。 针对实际应用,课程讨论了基于VxWorks的嵌入式开发中的关键问题,如接口速率问题(直到100Mbit/s),处理容量限制,以及安全性考虑。这些讨论强调了如何优化系统性能以应对终端设备的复杂需求,同时确保上层软件(如上层应用和操作系统,如Linux)的稳定性和安全性。 此外,课程还探讨了园区路由器的基本结构,以Cisco 7200路由器为例,分析了路由器的核心组件,如CPU、内存、扩展槽位(如PCMCIA、PCI)、线卡(用于连接物理端口)等,这些都是VxWorks在嵌入式网络设备中的实际应用场景。 这份国防科大Vxworks讲义不仅介绍了VxWorks的基本原理和开发工具,还深入探讨了嵌入式系统设计的关键技术和挑战,对于理解和应用VxWorks在现代通信网络和实时系统中扮演的角色具有很高的价值。