嵌入式Linux的设备驱动研究与开发

首先介绍了嵌入式Linux环境下设备驱动程序的开发流程,详细描述了Linux设备驱动程序的体系结构和Linux设备文件的概念.然后通过一个例子描述了如何设计和编写Linux设备驱动程序,并解释了其中的核心代码.最后构建一个Glade工程来调用这个设备驱动程序,完成测试工作.     

嵌入式Linux设备驱动的研究与开发

本文首先介绍了在嵌入式Linux环境下设备驱动程序的开发流程,详细描述了Linux设备驱动程序的体系结构和Linux设备文件的概念.然后通过一个例子描述了如何设计和编写Linux设备驱动程序,并解释了其中的核心代码.最后构建一个Glade工程调用这个设备驱动程序,并完成测试工作.     

一种远程设备系统动态调度模型

远程设备系统作为科学仪器设备共享的重要支撑平台,是网格应用领域的主要研究分支之一.其中的调度模型研究又是新兴而备受关注的研究课题.远程设备调度不同于传统的计算机资源调度;它是指在设备系统中,从当前可用的资源集合中分配出满足任务需求的最优或者次优的设备资源给用户.而目前的远程设备调度模型主要采用分时调度的策略,未能体现出远程设备资源服务质量的特性.提出了一种新的基于服务质量的远程设备动态调度模型,能有效满足设备供求双方的需求.模型经仿真实验验证,可以合理地为设备使用者分配到性能和价格双项指标综合表现最优的设备,同时利用反馈机制动态调节设备的性能评价参数和使用价格,进而达到均衡负载、提高设备利用率的目的.原理和仿真结果的双重论证证实了调度模型很好地改进了远程设备系统的整体服务质量,平衡了设备提供者和使用者的双方利益.     

Linux下有中断端点的USB设备驱动的实现

手写板是有中断端点的USB设备,为了在Linux下实现此类设备的驱动,分析了USB设备的基本概念和Linux设备驱动原理,对Linux下设备驱动程序的内部机制和框架构成进行了研究.在此基础上,提出了引入信号量机制控制内核线程同步的方法来实现read函数,进而设计出Linux下有中断端点的USB设备的驱动程序.通过编写应用程序和设计对比实验,证明了此驱动可以准确、高效地读写设备.与针对中断端点普遍采用的输入子系统方式相比,简化了程序设计,提高了系统效率.     

一种改进的蓝牙设备发现过程及其仿真

蓝牙是一种基于跳频通信的无线技术,在设备建立连接之前,必须通过设备发现过程找到邻居设备并获得它们的跳频信息.非协作设备虽然不参与组网,但参与了设备发现过程,导致设备发现过程所用的时间增加.文中对设备发现过程及来自非协作设备的干扰进行了分析,提出了一种改进的方案.该方案利用CoD字段携带网络编号信息,在设备发现过程结束前识别出非协作设备,并阻止它们参与到设备发现过程中来,从而加速了此过程.最后将该改进方案和蓝牙规范中的方案进行了对比仿真试验.仿真结果说明,在有非协作设备干扰的环境中,改进后的方案几乎消除了非协作设备的干扰,加速了设备发现的过程,最终加快了组网速度.     

基于解析模型的石化装置状态监测系统研究

由石化生产测量数据推理设备运行状态,可以提高设备故障预测和事故分析的能力.基于解析模型建屯了石化设备的状态监测系统,提出了设计和运行模式下状态监测的具体构建方法.应用物料衡算、热量衡算、动量衡算和相平衡方程建立解析模型.选择欧拉法为模型算法,形成的石化设备模块可以系统、机理地分析设备内部运行状况.由SQL Server数据库获取石化装置在线操作数据,由解析模型预测设备内参数变化趋势,从而实现状态监测.状态监测分为设计和运行2种模式,前者给定解析模型输入数据和模型参数,后者显示设备状态.开发了石化装置状态监测系统软件,系统采用模块化思想进行构建.用VisualC++ 2005分别开发了模型运算模块、设计模式界面和运行模式界面,形成了独立的DLL库函数,可供系统主程序按照用户需要来调用.针对换热器等5类设备实现了具体设备的状态监测功能,结果表明该软件可以帮助操作人员分析设备内部状况,很好地起到了故障诊断的作用.     

虚拟培训中的虚实联动技术

针对传统培训方式的不足,提出了虚实联动的培训方式.通过构建虚拟设备,硬件可编程逻辑控制器(PLC)、PC、虚拟设备三者之间的通信,实现虚拟设备和实体设备之间的联系,并且通过现场控制系统采集实体设备运行数据,将实体设备运行和故障等信息在虚拟设备中实时表现出来,拓展了虚拟培训的新思路.以喷印机虚拟联动系统为例论述了虚拟联动技术的必要性和可行性.     

嵌入式Linux设备驱动程序开发

阐述在嵌入式Linux环境下设备驱动程序的开发,详细探讨了嵌入式Linux设备驱动程序的通用模块框架和具体开发流程,说明了驱动程序与内核的关系,归纳嵌入式Linux设备驱动程序的共性.解析Linux设备驱动程序模块的概念,进一步分析了驱动模块的初始化和卸载这两个关键函数.通过实例论述如何设计和编写模块化的嵌入式Linux设备驱动程序,以及解释驱动程序的关键代码.最后归纳了开发嵌入式Linux设备驱动程序的核心思想.     

以太网中交换设备安全性能主要技术分析与对策

交换设备的安全特性直接影响着网络的安全稳定运行和网络的服务质量,无论是传统的交换设备还是目前广泛运用的交换设备都存在着一些安全隐患.本文分析了交换设备的安全性能和交换机数据处理过程中的缺陷和问题,提出了提高交换设备性能和加强交换设备安全的新思路.     

物联网设备识别及异常检测研究综述

随着物联网技术的发展,物联网设备广泛应用于生产和生活的各个领域,但也为设备资产管理和安全管理带来了严峻的挑战.首先,由于物联网设备类型和接入方式的多样性,网络管理员通常难以得知网络中的物联网设备类型及运行状态.其次,物联网设备由于其计算、存储资源有限,难以部署传统防御措施,正逐渐成为网络攻击的焦点.因此,通过设备识别了解网络中的物联网设备并基于设备识别结果进行异常检测,以保证其正常运行尤为重要.近几年来,学术界围绕上述问题开展了大量的研究.系统地梳理物联网设备识别和异常检测方面的相关工作.在设备识别方面,根据是否向网络中发送数据包,现有研究可分为被动识别方法和主动识别方法.针对被动识别方法按照识别方法、识别粒度和应用场景进行进一步的调研,针对主动识别方法按照识别方法、识别粒度和探测粒度进行进一步的调研.在异常检测方面,按照基于机器学习算法的检测方法和基于行为规范的规则匹配方法进行梳理.在此基础上,总结物联网设备识别和异常检测领域的研究挑战并展望其未来发展方向.     

RTWT环境下PCI-16MFP数据I/O接口技术的研究

针对实验室的锅炉控制系统与MATLAB难以连接,不能对锅炉系统进行很好地控制.采用RTW的RTWT环境,论述了采用C MEX S函数编写此类驱动程序的方法和要点,并阐述了这些自定义设备驱动模块的生成和调用方式.基于该方法完成了PCI-16MFP设备驱动模块的开发,并应用于锅炉的控制系统中,验证了此驱动模块的正确性.     

基于ARM的Linux网络设备驱动程序开发

对基于ARM的网络设备驱动程序开发进行了研究,分析了嵌入式Linux网络设备驱动程序的实现原理和运行过程,讲述了嵌入式系统中网络设备驱动开发的具体过程.在嵌入式Linux中实现DM9000网卡驱动,并结合实现DM9000网卡驱动的实例讲解了基于Linux操作系统的网卡驱动程序开发流程.具体分析了网络设备的初始化、设备的打开与关闭、数据的传送和接收以及超时处理等相关过程.最后归纳总结了基于嵌入式Linux网络设备驱动程序的一般方法.     

Windows CE下的串口驱动设计

驱动程序及串口驱动的开发和设计是构建嵌入式系统的重要组成部分。该文介绍了Windows CE下的驱动程序的结构、开发过程及Windows CE的中断处理过程,提出流接口和分层相结合的驱动程序设计方案,给出Windows CE 下串口驱动的具体开发过程及串口驱动的中断处理过程。     

麒麟OS环境下基于Qt的驱动程序学习系统

随着基础软件国产化的浪潮,麒麟操作系统已经应用于各个行业.本文基于Qt提供的强大的C++API框架,开发运行于国产麒麟OS (Operating System)上的内核驱动程序学习系统,弥补了麒麟OS环境下缺乏驱动程序学习软件的不足.主要研究内核中几百个驱动程序的执行流程, Linux内核驱动程序的一般体系结构、内核驱动程序的详细分类、驱动程序配置与调试技术以及应用程序、内核、硬件、驱动程序之间的关系等驱动程序学习机理.在实现过程中系统基于模块化设计思想,采用分层实现软件架构.具体实现网络请求、远程文件下载与上传、内核驱动程序一般架构、驱动程序详细分类、驱动程序学习机理、视频学习、具体驱动程序、系统设置(包括计算机系统信息和系统升级检测两个子模块)等8大模块.最后采用交叉编译方式,使其部署到X86、ARM、MIPS三种不同的架构平台的计算机上.     

WindowsCE平台下USB超声波采集设备驱动的设计与实现

在研究WindowsCE平台下USB系统架构以及USB设备驱动原理的基础上,针对一种采用Cypress公司EZ-USB FX2系列USB控制器的超声波采集设备,详细描述了WindowsCE平台下采用流接口方式实现该设备USB驱动具体实现过程,成功实现了超声波数据的采集以及超声波设备的控制.     

基于RT-LAB+QNX的CAN驱动程序设计

RT-LAB是加拿大Opal-RT公司开发的一套基于模型的实时仿真软件包,广泛应用于航空航天、武器研制、汽车等各个领域,因而对基于该平台的设备驱动程序的需求也越来越多。针对国内生产的PCM3680板卡,开发了基于RT-LAB+QNX的CAN2.0B驱动程序,详细介绍了RT-LAB+QNX下CAN驱动程序的开发流程,并给出了具体的实现方法和部分关键代码。在某自行高炮半实物仿真系统中的运行结果表明该驱动程序运行稳定、可靠。     

嵌入式Linux中闪存设备驱动程序开发

嵌入式系统通常使用闪存作为存储设备,嵌入式Linux下的MTD技术可以方便地访问Flash这样的MTD设备。文章介绍了Linux块设备驱动程序框架,详细分析了MTD设备驱动程序层次结构、核心功能模块和数据结构,最后以Motorola MPC860T开发板为例,系统地给出了针对特定Flash的MTD驱动程序开发实例。     

网络传输层访问请求控制的实现方法

防范计算机敏感信息泄漏已成为当前信息安全保障工作中急需解决的问题,但现有的信息安全产品大多数是防范黑客和病毒攻击的,不能有效防止敏感数据泄漏。针对上述情况,本文提出了一种计算机数据安全管理系统,系统从USB移动存储介质安全认证与使用控制、基于传输层访问请求的磁盘文件保护以及网络安全监控等方面入手,对传输层访问请求的网络行为进行安全监管,堵住容易引起敏感信息泄漏的安全漏洞,有效保证了计算机数据的安全。     

多线程同步机制在底层通信中的应用

应用多线程同步机制充分利用Windows系统的丰富资源,是Windows系统的重要特点。详细分析了Windows NT操作系统的多线程同步机制和同步对象,并以其在检测仪和光电测量设备同步通信程序开发中的应用为实例,就如何实现应用程序和设备驱动程序共享事件对象、实现二者同步通信问题进行了详细论述。给出了该应用的实现原理和具体的设计步骤,同时还介绍了Windows NT下硬设备驱动程序的编写。应用表明,此方法提高了效率和实用性,节省了系统资源。     

Automation-driver cooperative driving in presence of undetected obstacles

The work presented in this paper describes and discusses the principles of a haptic shared control between a human driver and an Electronic copilot (E-copilot) for a vehicle. The aim of the sharing control is to allow the driver to momentarily take control over the E-copilot without deactivating it nor being constrained, in order to deal with a specific situation such as avoiding an obstacle that has not been detected by the E-copilot. As the E-copilot acts simultaneously on the steering system with the driver, both have to be aware of one another's actions, which means bi-directional communication is essential. In this work, to achieve this goal, we consider the haptical interactions through the steering wheel. The torque applied by the driver on the steering system is used by the E-copilot to take into account the driver's actions while the E-copilot assistance torque is felt by the driver and used by him to understand the system's behavior. This low communication level strongly improves the cooperation between the driver and the E-copilot.The system takes into account the drivers actions thanks to a driver lane keeping model that is added to the road vehicle one in the controller synthesis step. This allows to introduce driver's interaction control variables in such a way that the E-copilot can consider conflicting objectives between the driver and the lane keeping task, and thus handle them.In order to highlight the assets of the approach, a comparison of the behaviors of a simple lane keeping E-copilot to that of a cooperative proposed here is given at the end of this paper. This comparison is achieved through computer simulations and experimental tests with a human driver carried out in the SHERPA-LAMIH interactive dynamic driving simulator. The results of these tests confirm the improvement of the level of cooperation between the human driver and the E-copilot and show that the cooperative E-copilot gives more authority to the human driver especially in hazardous situations.