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基于uC/OS-II与LwIP的嵌入式网络操作系统的移植与实现

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第一章 绪论

1.1.开发背景

1.2. 国内外研究情况和存在问题

1.3. 论文研究的意义

1.4. 论文的主要工作

1.5.论文的章节安排

第二章 嵌入式系统与网络相关技术

2.1嵌入式体系架构概述

2.2嵌入式TCP/IP协议

2.3 ARM 微处理器

2.4嵌入式实时操作系统 uC/OS-II简介

第三章 系统硬件平台

3.1 UM10470 LPC1788 ARM系统简介

3.2 LPC1788 ARM系统特性

3.3 LPC1788 ARM系统应用环境

3.4 LPC178x/177x 简化方框图

第四章 操作系统移植

4.1 uC/OS-Ⅱ移植概述

4.2 移植文件说明

4.3 OS_CPU.h 移植

4.4 OS_CPU_C.C文件编写

4.5 OS_CPU_A.S文件的移植

第五章 LwIP 在uC/OS-II 中的移植

第六章 嵌入式Web服务器的建立和测试

6.1 嵌入式Web服务器体系架构

6.2 HTTP概述

6.3嵌入式WEB服务器的测试

第七章 总结与展望

7.1 工作总结

7.2 研究展望

参考文献

攻读学位期间公开发表的论文

致谢

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摘要

本文在介绍嵌入式系统软硬件相关技术的基础上,重点论述了开放源代码的嵌入式实时操作系统 uC/OS-II基于 ARM微处理器的移植与实现设计。笔者首先分析了uC/OS-II的源代码,对欲移植的相关部分核心代码作了深入的研读;同时对ARM体系架构也进行了全面掌握,在此基础上,基于ARM微处理器做了uC/OS-II的具体移植工作。鉴于 uC/OS-II是一个不断发展改进的嵌入式实时操作系统,随着版本的更新,其移植内容也有不断变化。
  本文在探讨uC/OS-II的移植过程中,尽量涉及不同版本之间移植内容的差别,还探讨了移植方法的改进问题。嵌入式设备要与Internet网络直接交换信息,就需要支持TCP/IP协议集。嵌入式系统具有内核小、专用性强、系统精简、实时性高、功耗和环境要求严格等特点,所以传统的TCP/IP协议栈不适合移植到嵌入式系统中。本文还研究了将一个小型、适用于嵌入式系统的TCP/IP网络协议栈LwIP移植到uC/OS-II系统中的方法。由于LwIP没有使用和操作系统相关的系统调用和数据结构,因此,在LwIP和操作系统之间增加了一个操作系统封装层为操作系统服务,另外,还在移植中实现了操作系统模拟层和LwIP底层的接口。操作系统模拟层为协议和操作系统提供了一个接口,使协议对操作系统透明,LwIP底层接口为不同的硬件提供不同的驱动程序,实现了系统初始化、网卡初始化、线程接收、数据包的读取和发送。最后对移植后的系统设计了测试框架,在ARM开发板和uC/OS-II操作系统移植后对其上的嵌入式 Web服务器应用进行了测试。测试结果表明,移植后的系统可以正常工作,能实现基本的网络功能。

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