數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的研制.pdf

1、本論文圍繞我們實(shí)驗(yàn)室自主研制的數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用硬件平臺(tái)，研制數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，主要工作有： (1)針對(duì)我們實(shí)驗(yàn)室研制的數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用硬件平臺(tái)的具體硬件結(jié)構(gòu)，本論文對(duì)嵌入式Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行了必要的剪裁，選擇適當(dāng)?shù)母募到y(tǒng)滿(mǎn)足內(nèi)存的限制，并且根據(jù)硬件平臺(tái)的獨(dú)特資源開(kāi)發(fā)了必要的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序：ARM和DSP通信的HPI設(shè)備驅(qū)動(dòng)、LCD設(shè)備驅(qū)動(dòng)和人機(jī)交互鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)(我們的硬件平臺(tái)LCD和鍵盤(pán)非標(biāo)準(zhǔn)，嵌入

2、式Linux操作系統(tǒng)中沒(méi)有相應(yīng)的驅(qū)動(dòng))。 (2)通常，基于一個(gè)硬件平臺(tái)構(gòu)建軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)都是采用SDK的方式。SDK嚴(yán)重依賴(lài)硬件平臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)，使用也不方便。本論文的創(chuàng)新之處在于采用嵌入式中間件的方式構(gòu)建軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)。 中間件介于硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)之上，應(yīng)用程序之下，為用戶(hù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序提供一個(gè)屏蔽硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。我國(guó)已經(jīng)把中間件(桌面中間件和嵌入式中間件)確定為我國(guó)軟件發(fā)展的主攻方向。但是，外國(guó)公司和組織憑借

3、CORBA、J2EE和DNA2000已經(jīng)搶占了桌面中間件發(fā)展的有利位置，唯有嵌入式中間件因嵌入式應(yīng)用的多樣性，尚有廣闊的發(fā)展空間。本論文研制面向數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用的中間件，用戶(hù)可以這個(gè)中間件的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)自己的嵌入式應(yīng)用程序。本論文在嵌入式中間件的主要工作有： ●本論文結(jié)合硬件平臺(tái)的實(shí)際特點(diǎn)，借鑒桌面中間件CORBA的體系結(jié)構(gòu)，構(gòu)建本論文的數(shù)字視音頻嵌入式應(yīng)用中間件的體系結(jié)構(gòu)。本論文設(shè)計(jì)的中間件原型包括客戶(hù)端中間件和服務(wù)器中間件

4、兩大部分。客戶(hù)端的運(yùn)行平臺(tái)是單處理器ARM的Demo板和嵌入式Linux操作系統(tǒng)。服務(wù)器的運(yùn)行平臺(tái)是雙處理器ARM/DSP主從硬件結(jié)構(gòu)和ARM上運(yùn)行嵌入式Linux操作系統(tǒng)。本論文的設(shè)計(jì)方案是通過(guò)建立對(duì)象引用與對(duì)象實(shí)現(xiàn)的映射關(guān)系，并自定義中間件內(nèi)部使用的通信數(shù)據(jù)格式，使得客戶(hù)端與服務(wù)器之間可以實(shí)現(xiàn)位置透明數(shù)據(jù)交互。其中，客戶(hù)端中間件通過(guò)對(duì)象引用負(fù)責(zé)遠(yuǎn)程調(diào)用，服務(wù)器中間件負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)地完成整個(gè)視音頻的采集和編解碼工作，并將處理的數(shù)據(jù)返回給調(diào)用

5、用戶(hù)。 ●本論文設(shè)計(jì)的客戶(hù)端中間件包括ORG核心與存根兩部分組件，其中ORB核心負(fù)責(zé)定位服務(wù)器，使用網(wǎng)絡(luò)socket通信，提供屏蔽操作系統(tǒng)和硬件平臺(tái)的操作系統(tǒng)API函數(shù)集，以及屏蔽應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的API函數(shù)集。存根負(fù)責(zé)對(duì)視音頻請(qǐng)求參數(shù)的封裝和發(fā)送，以及對(duì)返回結(jié)果的接收和解封裝，并且完成對(duì)象應(yīng)用庫(kù)的查詢(xún)與調(diào)用。 ●本論文設(shè)計(jì)的服務(wù)器中間件包括ORB核心、對(duì)象適配器、框架、基于HPI通信的DSP對(duì)象實(shí)現(xiàn)以及擴(kuò)展服務(wù)支持等組件，

6、其中ORB核心組件類(lèi)似于客戶(hù)端，用來(lái)完成連接網(wǎng)絡(luò)socket通信、屏蔽操作系統(tǒng)和應(yīng)用，與前者不同的是后者采用后臺(tái)運(yùn)行的守護(hù)進(jìn)程監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端請(qǐng)求建立的連接。對(duì)象適配器組件中的初始化模塊負(fù)責(zé)中間件的激活，DSP對(duì)象注冊(cè)管理模塊負(fù)責(zé)維護(hù)和管理對(duì)象實(shí)現(xiàn)庫(kù)，完成對(duì)象的注冊(cè)、禁用及注銷(xiāo)操作，建立對(duì)象引用與對(duì)象實(shí)現(xiàn)的映射。框架是對(duì)數(shù)據(jù)解封裝，識(shí)別用戶(hù)的請(qǐng)求服務(wù)，采用優(yōu)先級(jí)調(diào)度的方式，調(diào)用DSP對(duì)象實(shí)現(xiàn)，并把執(zhí)行結(jié)果封裝，返回客戶(hù)端?；贖PI通信的DS