论文部分内容阅读
伴随着信息化时代的来临以及人工智能的快速发展,嵌入式技术以及相关设备越来越多的参与到智能交通系统领域中来,在这种趋势发展过程中,比较引人注目的是LED显示屏在智能交通系统的广泛布局。自从上个世纪末开始,LED显示屏的设计制造工艺和工程应用水平都在不断的取得进步,发展到现在阶段,LED显示屏在显示器件性能和控制系统组成等方面都可以具备在现代智能交通领域大范围应用的条件。在工程项目实施过程中涉及到LED显示屏的现场安装与系统调试,主要包括上位机与下位机之间的通信过程、预定功能实现以及环境信息反馈等方面,另外还涉及到后期工程维护问题,当LED显示屏安装后,一般都是固定在一个地方,如果设备某一部分不正常工作需要进行维护时,或是控制卡程序需要更新时,现场的工程维护工作常常会带来不便。在实习期间接触的工程项目分布在不同的省份和地区,一般情况下,不同省份和地区使用的道路交通通信协议都不同,为此在不同的工程项目开发过程中需要分析不同的通信协议,设计开发不同的控制卡程序甚至是采用不同的控制卡;同时,同一种LED显示屏产品在位于不同省市的工程项目对应于需要实现的主要功能大体相似。本文主要关注研究LED显示屏控制系统应用层面。论文首先介绍了LED显示技术的发展现状以及LED显示屏在智能交通系统中的应用场景,然后根据实际工程项目实施过程中的现场需求,提出了可以利用基于嵌入式硬件开发平台的串行引导加载程序设计来实现对于现场已安装的LED显示屏进行程序升级,并且通过分析MQX的组织结构以及其组件的可移植性,提出了在嵌入式软件设计开发过程中可以利用MQX的构件化特性来进行软件复用,以实现提高软件开发效率的目的。接下来详细介绍了嵌入式实时操作系统MQX的初始化与运行过程,其中分析了MQX对任务的管理与调度方法,最后依据在实习期间从事LED显示屏控制系统软件设计开发过程中积累的项目经验,重点阐述了基于MQX进行LED显示屏应用软件的设计开发方法,同时总结了如何有效的结合使用嵌入式系统开发工具IAR与嵌入式实时操作系统MQX,以提高嵌入式系统的开发效率。论文结构层次可分为四个部分:第一部分为绪论,概述了LED显示技术的发展以及LED显示屏在智能交通系统中的应用,同时给出了课题研究的背景以及课题研究选择的硬件平台和软件平台。第二部分给出了基于课题研究背景的两种LED显示屏工程应用问题解决方案研究,分别是基于硬件平台Kinetis系列微控制器的引导加载程序方案设计与基于软件平台MQX RTOS进行的库文件的重建与移植方案设计。第三部分为基于硬件平台与软件平台进行的实际工程项目开发工作,给出了高速公路ETC项目的LED显示屏应用程序的设计开发过程。第四部分是全文的总结与展望部分,对本文所做的工作进行了概括总结并对嵌入式技术与智能交通系统的应用发展趋势进行了展望。