基于FPGA的TinyOS操作系統(tǒng)研究與實現(xiàn).pdf

1、由于無限傳感器網(wǎng)絡(luò)具有功耗低、成本小等特點(diǎn)，所以它逐漸成為了計算機(jī)科學(xué)中一個熱點(diǎn)研究方向，并擁有廣泛的應(yīng)用前景。其中無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用的操作系統(tǒng)的各項性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到基于其開發(fā)的軟件是否符合具體應(yīng)用的要求，所以對其中使用的操作系統(tǒng)的研究是最關(guān)鍵的。直到目前為止，被大家公認(rèn)的應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方向的標(biāo)準(zhǔn)操作系統(tǒng)是加州伯克利分校自主研發(fā)的TinyOS，特點(diǎn)和機(jī)制都十分滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對操作系統(tǒng)的需求。本文移植過程的實現(xiàn)是在研究Ti

2、nyOS的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，主要完成如下工作:
　　 首先，分別介紹幾種傳統(tǒng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，通過對它們特點(diǎn)的對比，進(jìn)而得出TinyOS操作系統(tǒng)的優(yōu)勢。
　　 其次，總結(jié)滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)的操作系統(tǒng)的要求，分析TinyOS操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和幾種常見的機(jī)制，重點(diǎn)分析和研究TinyOS的任務(wù)調(diào)度機(jī)制和編譯過程。在此基礎(chǔ)上，得出TinyOS在FPGA上的實現(xiàn)過程，主要分成硬件和軟件方面。硬件方面設(shè)計了所需要的硬件平臺

3、，使用QuartusⅡ軟件生成所需的硬件系統(tǒng)，并將其下載到DE2平臺上。軟件方面，搭建好硬件平臺后，根據(jù)TinyOS創(chuàng)建平臺的規(guī)則，編寫所需NesC程序，同時對LED和定時器進(jìn)行硬件抽象，進(jìn)而實現(xiàn)基于FPGA的TinyOS操作系統(tǒng)的移植。
　　 最后，針對TinyOS的任務(wù)調(diào)度策略在實時性應(yīng)用領(lǐng)域的不足，依據(jù)任務(wù)調(diào)度策略的研究原則，提出了一種采用折半查找算法的基于動態(tài)優(yōu)先級的不可剝奪式的任務(wù)調(diào)度策略，并利用matlab進(jìn)行仿真模