摘要:多窗口显示屏控制采用μC/OS-II实时操作系统的多任务管理运行模式,各窗口视频数据由线程管理,Nios II 32位处理器作为显示屏控制器硬件系统的核心,软件系统控制多窗口任意显示。在1片FPGA上实现显示屏控制器的硬件系统,利用SOPC Builder软件定制系统所需的IP核,外扩存储设备实现视频数据的海量存储,解决了FPGA内部资源相对不足的问题。通过重构视频数据,合理组织数据的存储方式,解决视频数据的灰度控制问题,减少数据处理过程,降低了控制系统的复杂度。
引言
LED
针对实时操作系统的开销导致应用程序可执行性降低的问题,提出了基于FPGA的硬件实时操作系统设计方案,并实现了μC/OS-II任务管理模块的硬件化。通过设计基于片内寄存器的TCB及基于组合电路的任务调度器,充分发挥了多任务潜在的并行性。整个设计采用VHDL硬件描述语言,通过ISE 8.2软件进行时序仿真验证,并使用Xilinx公司的Virtex-II Pro FPGA板实现。
实时操作系统RTOS(Real Time Operating System)由于具有调度的实时性、响应时间的可确定性、系统高度的可靠性等特点,被越来越多地应用在嵌入式系统中,如:航空航天、工业控制、汽车电子和核电站建设等众多领域。
传统上,RTOS内核是加在应用程序中的软件,它不仅增加了ROM(代码空间)和RAM(数据空间)的开销,而且增加了应用程序的额外负荷,即使在设计较好的应用系统中内核仍占用2%~5%的CPU负荷[1]。在实时性较强的场合,若无法得到及时的响应,将会引起严重后果。因此