基于VxWorks的串行通信编程方法.pdf

第33卷第1期延边大学学报(自然科学版)Vol.33No.1
2007年3月JournalofYanbianUniversity(NaturalScience)Mar.2007

文章编号:100424353(2007)0120052204

基于VxWorks的串行通信编程方法

王业罡,张健民,李允俊
(延边大学工学院计算机科学与技术系,吉林延吉133002)

摘要:结合VxWorks实时操作系统,以基于VxWorks系统的IXP425平台与PC机串口通信
为例,提出了在Tornado集成开发环境下设计与实现基于VxWorks的串行通信编程方法.
关键词:嵌入式实时操作系统;串行通信;VxWorks;BSP
中图分类号:TN915.04文献标识码:A

VxWorks是一款多任务、实时操作系统,该系统以其较高的实时性与可靠性被众多嵌
入式系统所采用.在嵌入式系统中数据交换已成为一个不可或缺的重要手段.其中,串行通
信方式以其简单、可靠、易于开发和使用的特点,成为嵌入式系统通信的首选方式.目前,多
数串行通信是基于Windows平台或Linux平台,无法满足对实时性要求较高的系统.为此,
在嵌入式系统中常采用基于实时操作系统的串行通信方法.
本文在分析VxWorks操作系统的特点基础上,以实际项目为例,提出了如何在Tornado
集成开发环境下设计与实现基于VxWorks实时操作系统的串行通信编程方法.

1VxWorks特点

VxWorks实时操作系统[1]是美国风河公司设计开发的嵌入式实时操作系统.该系统具
有多任务、可裁剪、高可靠性等特点,并且适用于目前所有流行的嵌入式微处理器(MPU).
用户可以根据自己的需要对VxWorks的组件进行裁剪[2],产生具有各种不同功能的操作系
统映像.VxWorks的I/O系统[3]可以提供简单、统一、与任何设备无关的接口.应用程序通
过打开指定的文件来操作I/O设备.一个指定的文件可以是一个非结构化的原始设备,如
一个串行通信通道或一个任务间管道;也可以是随机存储设备上的一个逻辑文件.由于将
I/O系统设计成为与设备类型无关的统一接口,因此对于串行口的操作仍然可以视为对一
个文件的操作,而不必关心设备驱动程序实现的细节.

2系统结构

2.1开发工具简介
Tornado[4,5]是美国风河公司推出的图形化集成开发环境,包括调试器、命令行界面、资
源查看器、模拟器等工具.用户使用Tornado及配套工具,可以轻松编辑、编译、下载和调试
代码,将用户工程文件编译成BootRom映像,创建并配置VxWorks,随时查看目标板的系统
资源,帮助用户缩短交叉开发的周期.VisionICEII也是风河公司研制的一个仿真器,利用附

收稿日期:2006-04-25
作者简介:王业罡(1980—),男,吉林长春人,延边大学工学院计算机科学与技术系硕士研究生.
第1期王业罡,等:基于VxWorks的串行通信编程方法35

带的配套软件VisionClick,能够实现在宿主机上对目标板上BootRom、VxWorks和应用程序
的调试,并可以完成Flash的擦写等操作.
2.2开发环境
根据嵌入式系统的特点,本文采用交叉开发模式(如图1).宿主机为PC机,目标板为含
有用户定制的VxWorks操作系统的开发板,用RS232串口线与宿主机相连.仿真器通过网
口与宿主机相连,通过JTAG与目标板相连.本文主要研究宿主机与目标板之间的串行通信
编程方法.具体环境:目标板为TheIntelIXDP425/IXCDP1100DevelopmentPlatform,包括
串口(rs232)、网卡、FLASH(128M)、SDRAM(64M);宿主机为IBM2PC(WindowsxpProfes2
sional),Tornado2.2,VisionClick;仿真器为VisionICEII.

图1系统模型图2BSP在系统中的位置结构
2.3软件设计
基于VxWorks的软件编写工作主要包括:
BSP包的定制、用户应用程序的编写和操作系统
的裁剪.由于VxWorks的高度灵活性,可以对其
进行定制或做相应开发,来满足系统的实际应用
需要.
BSP(BoardSupportPacket,板级支持包)是介
于底层硬件和上层软件之间的底层软件开发包
(如图2),它的主要功能为屏蔽硬件,提供操作系
统的驱动及硬件的驱动.
为了满足串行通信中对实时性的要求,常采
用中断方式.在VxWorks操作系统中用户可以用
指定的程序代替系统中的中断服务程序.例如,对
串口进行读或写操作,当相应的缓冲区产生中断
时,捕捉该中断,用自己的处理程序代替系统的中
断服务程序,控制串口的读写操作,加强串口的实
图串口的读写
时性.串口