基于PowerPC的单板计算机的设计（2） 操作系统, 开发, 而且, 计算机

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3 VxWorks BSP 开发
嵌入式系统的开发，需要在硬件设计完成后嵌入操作系统才能进行上层程序的开发。VxWorks 是美国风河公司推出的一个实时操作系统，它是专门为实时嵌入式系统设计开发的操作系统内核，它强大而且比较复杂的操作系统，包括了进程管理，存储管理，设备管理，文件系统管理，网络协议及系统应用等几个部分，但只占用了很小的存储空间，并可高度裁减，保证了系统能以较高的效率运行。在系统开发过程中一项重要的工作内容是开发板级支持包BSP(Board Support Package)。
3.1 BSP 的概述
BSP 由头文件、源文件、makefile 文件和派生文件组成。它集成了与硬件相关的软件和部分硬件无关的软件，提供VxWorks 访问硬件的驱动程序和相关设备的初始化操作，能对CPU、目标机和系统资源等进行初始化。在初始化过程中，不但对CPU 内部状态寄存器、控制寄存器、高速缓存进行设置，为上层软件系统提供硬件环境的支持，而且为操作系统正常运行进行资源初始化。
3.2 调试过程
系统设计时采用Bootrom 加VxWorks 的方式，这种启动形式有其独特优点，如适应硬件、方便现场调试等。系统采用的调试工具是Wind River 公司的调试软件visionCLICK 及仿真器Wind River ICE。具体步骤如下图 所示：

(1) 系统连接
连接好仿真器和目标板。主要是电源、串口、JTAG 口。
(2)打开超级终端
上电后，用仿真器的串口连接电脑的RS 232 串口，打开超级终端，按下仿真器的复位键，在超级终端可看到仿真器的相关信息。主要看IP Address，主机(host)的IP 的地址要和仿真器的IP 地址在同一IP 段，在超级终端可运行help 命令，可看到各种命令，均可运行。运行"eth-setup"命令可更改仿真器的IP 地址。
(3) 新建工程
打开 visionCLICK，新建工程，按照提示设置，主要有：configuration file，symbolfile，download file 和sourcepath，其他的选项默认，生成bootrom uncmp.ab
(4)程序下载、调试和修改
连接仿真器，下载，运行。提示无误后，可观察各窗口的寄存器，内存等单元的值，进试，如有错误，修改源代码，重新开始编译、下载，直到完全正确为止。
(5)网络调试
BootROM 调试完后，把目标板的以太网口和主机的网口相连，VxWorks 会自动从网口引导，把编译好的VxWorks 加载到目标板，进行调试。
(6)程序固化和脱机运行
最后全部完成后，把BootROM 和VxWorks 都固化到目标板上，以便脱机运行。
4 结束语
本文作者创新点：选择PowerPC G4 系列开发单板机，易于控制整板的低功耗，实现多数据流并行处理;同时系统丰富的接口设计和标准的CPCI 结构，便于系统的扩展和组建多机系统。随着科技的发展，该种计算机在消费电子、通信设备、工业控制和军用电子等领域均有良好的应用前景。