基于MPC8245和VxWorks系统的BSP移植与FPGA配置的软件实现

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随着数字信息技术的发展,人类社会已经进入了后PC时代,嵌入式技术成为近几年来发展迅猛、受人关注的一门新兴技术。VxWorks是嵌入式开发中的关键组成部分,其良好的持续发展能力、高性能内核以及友好的用户开发环境在嵌入式实时系统中占据一席之地。由于它的高可靠性和强实时性已经广泛地应用于通讯、交通、工业、军事以及实时性要求极高的领域中。BSP(Board Support Package,板级支持包)给VxWorks嵌入式操作系统提供和硬件环境的主要接口,是嵌入式开发中的关键环节,也是难点所在。本课题的研究范围主要是基于MPC8245和VxWorks系统的BSP移植,以及在基于VxWorks系统上实现CPU配置FPGA的用户应用程序的开发。BSP移植过程中着重对Intel82559ER网卡驱动程序的开发技术进行详细而深入的研究。本文首先从系统级层面研究了VxWorks操作系统及其BSP的相关概念、开发要领以及它的启动流程,并介绍了BSP的调试手段。然后给出了系统需求,介绍了课题中V5LX330T单板的最小系统硬件平台组成、器件芯片的性能、MPC8245处理器一些复位配置信号以及系统软件的工作原理。接着在分析硬件平台配置的基础上,通过配置硬件平台上的CPU、SDRAM的相关寄存器、配置Flash的相关参数、以及对串口、文件系统相关代码的修改等,并详细分析了Intel82559ER网卡驱动程序的加载过程及实现,最终完成了VxWorks系统下BSP的移植。经过一系列的调试与验证,系统的各项需求都已达到了设计要求。最后本文还在基于VxWorks系统上开发用户应用程序即FPGA的软件配置。首先给出了通过CPU来配置Xilinx FPGA的原理和方法,并通过编写软件代码实现了FPGA的配置。结果证明这种方法减少了外围器件的数目,增加了硬件系统的灵活性,而且能够实现FPGA的在线升级,同时说明所移植VxWorks系统运行稳定。
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