基于嵌入式操作系统vxworks的nat网关研制
一种基于嵌入式技术的VoIP网关设计
一种基于嵌入式技术的VoIP网关设计作为NGN（下一代网络）中的重要组成部分，VoIP是面对将来、可持续进展的语音解决计划，可以为商业和家庭用户提供质优价廉的IP语音服务。
随着 NGN网络技术的迅速进展，VoIP的通信量也已得到迅速增长，并以其低廉的价格优势快速占有市场。
VoIP语音技术与传统电话的区分VoIP（又称IP PHONE）是建立在IP技术上的分组化、数字化语音传输技术。
其基本原理是：通过语音压缩算法对语音数据举行压缩编码处理，然后把这些语音数据按IP等相关协议举行打包，经过IP网络把数据包传输到接收地，再把这些语音数据包串起来,经过解码解压处理后,复原成本来的语音信号，从而达到由IP网络传送语音的目的。
VoIP系统把传统电话的模拟信号转换成计算机可联入因特网传送的IP数据包,同时也将收到的IP数据包转换成声音的模拟电信号。
经过VoIP系统的转换及压缩处理，每个一般电话传输速率约占用8～11kbit/s带宽，因此在与一般电信网同样用法传输速率为64kbit/s的带宽时， VoIP线路数是本来的5～8倍。
同时，IP技术允许多个用户共用同一带宽资源，转变了传统电话由单个用户独占一个信道的方式，节约了用户用法单独信道的费用。
VoIP的基本结构由网关（GW）和网守（GK）两部分构成。
网关的主要功能是信令处理、H.323协议处理、语音编解码和路由协议处理等，对外分离提供与PSTN网衔接的中继接口以及与IP网络衔接的接口。
网守的主要功能是用户认证、地址解析、带宽管理、路由管理、平安管理和区域管理。
VoIP的核心与关键设备是VoIP网关。
基于技术的VoIP功能实现框图1、VoIP实现原理框图：（1）第1页共5页。
基于VxWorks平台的网络通讯监控技术的应用研究的开题报告
基于VxWorks平台的网络通讯监控技术的应用研究的开题报告一、选题背景随着网络技术的迅速发展和普及，网络通讯已经成为人们日常生活和工作中不可或缺的部分。
随着网络规模的不断扩大和网络攻击的频繁发生，网络通讯监控技术已经成为一项非常重要的工作。
在工业控制、军事领域等领域，对网络通讯的实时监控更是具有重大的实际意义。
VxWorks是一个非常常用的嵌入式实时操作系统（RTOS），在工业控制、通讯设备等领域广泛应用，因其高效、稳定等特性而备受瞩目。
基于VxWorks平台的网络通讯监控技术，可以应用于工业控制、通讯设备等领域，具有重要的实际意义和应用价值。
二、选题内容本文将从实时监控网络通讯的需求出发，探讨基于VxWorks平台的网络通讯监控技术的设计与实现。
主要包括以下内容：1. 网络通讯监控技术概述：介绍网络通讯监控的作用、基本原理和技术特点。
2. VxWorks操作系统概述：介绍VxWorks操作系统的基本特性、体系结构和应用领域，以及其在网络通讯监控领域的优势。
3. 基于VxWorks平台的网络通讯监控系统设计：详细阐述基于VxWorks平台的网络通讯监控系统的设计思路、功能特点、架构设计和实现方式。
4. 实验验证与分析：通过实验验证和分析，评估基于VxWorks平台的网络通讯监控系统的性能和可靠性。
在本文中，将结合VxWorks操作系统在网络通讯监控领域的应用实例，详细说明如何利用该操作系统设计和实现网络通讯监控系统，以期为网络通讯监控领域的研究与应用提供参考和借鉴。
三、预期目标本文旨在从实现基于VxWorks平台的网络通讯监控的需求出发，设计和实现一个高效、稳定的网络通讯监控系统，并通过实验结果验证其性能和可靠性。
预期达到以下目标：1. 系统设计和实现能够较好地满足网络通讯监控的实时性、稳定性和效率要求。
2. 通过实验验证，得出基于VxWorks平台的网络通讯监控系统在性能和可靠性方面的优势和不足，为今后的研究提供借鉴和改进。
05-基于vxworks的中间件及驱动设备的设计和实现
05-基于vxworks的中间件及驱动设备的设计和实现工程硕士专业学位论文(设计)题目基于vxworks的中间件及驱动设备的设计和实现作者完成日期 2010-9-23培养单位四川大学指导教师指导教师工程领域计算机科学技术授予学位日期年月日A Dissertation for the Degree of Master of EngineeringVxworks middle ware add driver design and realizeCandidate:Major:ComputerSupervisor:Prof.SiChuan University摘要VxWorks是业内领先的商业级设备软件操作系统。
它是一个多任务时实操作系统，借助于其高确定性、高性能、可裁剪性和内存指印，全球3亿多台设备运行得更为快速、更加可靠。
下一代VxWorks增加了一些功能强大的新特性，并专注于开放性、高性能、可靠性和互操作性。
VxWorks已经广泛应用于各种设备、电子产品的开发当中，本文介绍了一种基于vxworks的中间件实现，包括应用程序类、图形中间件、网络中间件、配置文件读取类、观察者模式类、线程类等中间件的实现。
另外vxworks是一种嵌入式操作系统，系统运行的硬件设备一般需要单独定制，需要实现设备驱动、中断、图形显示、任务控制等相关的驱动，所以在论文中详细论述了一种硬件平台的驱动实现。
并且深入论述vxworks系统为了满足1600X1200高分辨率显示驱动的设计和实现过程。
关键字: vxworks嵌入式操作系统，中间件，设备驱动AbstractVxWorks is a modern operation system.Modern real-time systems are based on the complementary concepts of multitasking and intertask communications. A multitasking environment allows a real-timeapplication to be constructed as a set of independent tasks, each with its own thread of execution and set of system resources. The intertask communication facilities allow these tasks to synchronize and communicate in order to coordinate their activity. In VxWorks, the intertask communication facilities range from fast semaphores to message queues and from pipes to network-transparent sockets.Vxworks is widely used in all kinds of equipment.this article mainly describe a middle ware for vxworks include application class,graphic middle ware,net middle ware,configuration file read class,observe class,thread class and so.Another key facility in real-time systems is hardware interrupt handling, because interrupts are the usual mechanism to inform a systemof external events. To get the fastest possible response to interrupts, interrupt service routines (ISRs) in VxWorksrun in a special context of their own, outside any task'scontext.And this article discibe a way to 1600X1200 rate display of equipment driver.Keywords:vxworks operation system、middle ware 、equipment driver 目录1 概述 ..................................................................... ........................ 8 1.1 嵌入式vxWorks系统及开发介绍 (8)1.1.1 嵌入式vxworks系统概述和开发方式研究 (8)1.1.2 集成开发环境体系结构 (10)1.1.3 vxWorks图形库windML介绍 (12)1.1.4 Vxworks网络堆栈及其开发介绍 .................................................. 13 1.2 中间件技术及vxworks中间件开发介绍 ............................................. 15 1.3 Vxworks驱动技术及开发介绍 ............................................................. 16 1.4 Vxworks系统编程研究 ..................................................................... . (16)1.4.1 多任务调度...................................................................... . (17)1.4.2 任务间的同步和进程间协调 (18)2 基于vxworks的中间件设计和实现 ....................................20 2.1 应用程序类设计...................................................................... ............... 20 2.2 图形中间件设计...................................................................... ............... 22 2.3 网络通讯中间件设计...................................................................... ....... 26 2.4 配置文件读取类设计...................................................................... ....... 28 2.5 观察者模式类设计...................................................................... ........... 29 2.6 线程类设计...................................................................... ....................... 31 2.7 多线程流水作业设计...................................................................... ....... 33 2.8 xml处理类设计 ..................................................................... . (34)3 基于HP4400的设备驱动设计、配置和实现 .................... 35 3.1 BSP功能研究 ..................................................................... ................... 35 3.2 Vxworks系统引导顺序和引导文件研究 (38)3.2.1 Vxworks系统引导概述 (38)3.2.2 配置引导序列...................................................................... ............ 38 3.3 驱动模块设计和及函数调用过程设计. (41)3.3.1 romInit() 函数设计 ..................................................................... . (41)3.3.2 romStart() 函数设计 ..................................................................... .. 423.3.3 sysInit() 函数设计 ..................................................................... .. (42)3.3.4 usrInit()函数设计...................................................................... . (42)3.3.5 初始化cache方法设计 (43)3.3.6 初始化中断向量的设计 (43)3.3.7 初始化系统硬件为静默状态 (43)3.3.8 kernelInit()函数设计 ..................................................................... .. 443.3.9 执行kernelInit() ..............................................错误～未定义书签。
基于VxWorks的双485口管理系统设计
基于VxWorks的双485口管理系统设计摘要:vxworks嵌入式操作系统具有高效的实时任务管理与调度、任务的同步与通信、内存管理、i/o管理、时钟管理等机制。
两个485口在通信速率、工作模式、控制方式上有较大差别且系统死线要求严格。
详细介绍了vxworks下双485口串行通信系统bsp、驱动程序和应用程序的开发过程。
基于vxworks构建的嵌入式串行通信系统实时性好,效率高,可根据硬件进行优化配置;利用vxworks的i/o系统将驱动程序作为内核过程,设备作为特殊文件处理,解决了工作方式不同的两个485口的驱动程序开发和接口统一问题。
关键词:通信系统;嵌入式串行通信引言vxworks是美国windriver公司专门为嵌入式微处理器设计的一种高模块化、高性能的实时多任务操作系统,具有很好的安全性、可靠性及系统灵活性[12]。
该系统要求两个485端口波特率分别为460.8 kb和614.4 kb;工作方式分别为程序查询式和中断驱动式;代写论文握手方式和通信控制方式也完全不具有相对的独立性和“并发性”,而且各个任务根据不同的“紧迫感”应具有不同的优先级。
根据以上多方面的要求和特点,基于优先级抢占式的多任务实时操作系统vxworks是该系统的首选[3]。
本文以研制某型训练装备为背景,详细介绍了基于vxworks的双485口通信系统设计方法和过程。
1串口通信基本原理串口通信作为最常用的通信方式,用途非常广泛,驱动易于编写,被绝大多数操作系统默认支持。
其基本功能是实现和串行设备间的编码转换发送数据时,字节数据经cpu通过通用异步接收发送器(简称uart)转换为串行位,从串行端口发送出去;接收数据时,串行位通过uart被转换为字节数据,并放入缓冲区,由cpu读取。
通过对uart的内部寄存器的控制实现字节数据和位数据的转换和通信。
通信时,uart按初始化设置,把起始位、校验位和停止位加到来自cpu的8位数据上,然后按设置的波特率把这个二进制位串发送到串行通信线上,如图1所示;同样,uart能自动从通信线上接收串行数据,并取出有效的数据位,然后转换成数据字符存入接收数据寄存器。
基于嵌入式系统的物联网网关的设计
基于嵌入式系统的物联网网关的设计王绪海;姚晓峰【期刊名称】《信息通信》【年(卷),期】2016(000)001【摘要】物联网网关作为连接传感网与传统通信网络的纽带，在即将到来的物联网时代将发挥重要的作用。
文章设计了一种基于嵌入式系统的物联网网关，针对ZigBee无线传感网通信距离短、通信速率低的困扰，将ZigBee通信协议与以太网、GPRS等通信协议进行转换，实现对ZigBee节点的远程监控。
系统以ARM9系列的S3C2440为主控芯片，采用模块化的设计思路，围绕主控制器搭建了相应的外围功能模块。
软件方面，移植了Linux嵌入式操作系统，在网关节点上搭建web服务器，编写了相应的应用程序来实现物联网网关的功能。
经测试，该网关功能稳定可靠，实现了无线传感网与传统通信网络之间的数据通信。
%IOT gateway is the link that connect sensor network with traditional communication network.The gateway will play an important role in the coming iot era. This paper design a iot gateway based on embedded system, because of the ZigBee wireless sensor network communication distance is short, the rate is low, converting the ZigBee communication protocol into Ethernet, GPRS communication protocol, realizing remote monitoring of ZigBee nodes.This system adopts the module design thinking based on ARM9 series of S3C2440 chip control system, The peripheral function module is set-ed up around zhe main controller.On the software,transplanting the Linux embedded operating systems, setting upweb ser-ver in the gateway node , programming the corresponding application to realize the iot gateway function. After testing, the gateway function is stable and reliable , realizing the data communication between the wireless sensor network and the traditional communication network.【总页数】3页(P64-66)【作者】王绪海;姚晓峰【作者单位】大连交通大学电器信息学院，辽宁大连116028;大连交通大学电器信息学院，辽宁大连116028【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于嵌入式系统ZigBee网与互联网网关设计 [J], 申利民2.基于嵌入式系统的安全网关的设计 [J], 王光昕;秦勃;章军3.基于嵌入式系统的安全网关的设计 [J], 王光昕;秦勃;章军4.嵌入式系统物联网网关的设计 [J], 李东泽;5.基于嵌入式系统的物联网网关的设计分析 [J], 赵小凤因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
北邮研究生嵌入式系统实验课程——第4-4节 VxWorks网络编程
VxWorks网络组件
basic network initialization components： 基本的网络初始化组件
– VxWorks基本网络支持 – 网络设备的启动
network devices：网络设备
– 网络设备的类型
networking protocols：网络协议
– TCP/IP组件 – 应用及路由协议
2
1、网络基础
OSI七层协议 TCP/IP协议 路由 Internet Protocol（IP）
– 数据报（Datagram）通信协议 – 是一种尽力而为业务（Best-effort ） 数据丢失（Loss） 重新排序（Reordering） 数据重复（Duplication） 延时（Delay） – 主机到主机的数据传送
Block until connection established
Socket() Connect()
Connection establishment
send()
Communication message (request)
recv()
Process request
send()
Communication message (reply)
传输协议（Transport Protocols）
用户数据报协议（ User Datagram Protocol (UDP)）
– 对数据进行校验 – 仍然是尽力而为的服务
传输控制协议（Transmission Control Protocol (TCP)）
– 对数据进行校验 – 可靠的字节流传送 – 流量和拥塞控制
3
IP地址
32-bit的识别符 (IPv4, IPv6=128 bits) 点分方式的四个十进制数来表示: 192.118.56.25 -> 167.208.101.28
基于VxWorks系统的嵌入式TCP-IP协议栈的研究与实现
基于VxWorks系统的嵌入式TCP/IP协议栈的研究与实现本文从网络收集而来，上传到平台为了帮到更多的人，如果您需要使用本文档，请点击下载按钮下载本文档（有偿下载），另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意！摘要：由于计算机科学技术的不断发展，嵌入式系统已经被广泛应用于军事、航空航天、工业、通信以及人们的日常生活等各个领域。
近几年来嵌入式系统的In ternet网络化已经成为嵌入式应用领域研究的研究热点。
而要实现嵌入式系统的In ternet网络化首先就必须在嵌入式系统中实现TCP/IP协议栈。
本研究以德国控创科技公司的嵌入式平台AM4140为硬件平台，以美国风河公司的VxWorks操作系统为软件平台，以Wind River Workbench作为集成开发环境，通过深入研究嵌入式TCP/IP协议原理以及设计思想，自行设计并实现了一个轻型高效的并且符合应用需求的嵌入式TCP/IP协议栈。
本文从介绍嵌入式系统出发，在学习了嵌入式系统的组成原理及特点，深入研究了实时操作系统VxWorks 及其开发环境Wind River Workbench特点的基础上，仔细研究了风河公司的VxWorks操作系统的组成原理。
然后，深入研究了相关TCP/IP协议，学习其设计原理和实现方案，讲述了TCP/IP协议的设计思想及实现方法，针对嵌入式TCP/IP协议的特点和功能需求，设计并实现了一个轻型的同时满足项目需求的嵌入式TCP/IP协议栈。
在设计与实现嵌入式TCP/IP协议栈当中，不仅详细划分了需要实现的具体协议的功能模块，对各个功能模块的作用作了详细说明，而且自行设计了嵌入式TCP/IP协议栈内存池，并且将TCP/IP 协议栈链接到VxWorks操作系统，最后嵌入式TCP/IP 协议栈在硬件平台进行了性能测试，测试结果说明所设计的TCP/IP协议栈能够满足项目需求，并且具有良好的稳定性与可靠性。
关键词：嵌入式TCP/IP协议；实时操作系统；VxWorks ；内存池管理第一章绪论21世纪以来，随着计算机科学技术的飞速发展以及人们生活需求的日益增加，微型电子设备已经逐步渗入到了人们生活每一个方面，现如今几乎每人都在使用嵌入式电子设备，嵌入式计算机系统的发展已经逐步进入普适计算机时代。
VxWorks嵌入式操作系统
VxWorks Kernel
通信、同步和互斥机制(信号量)
VxWorks信号量提供最快速的任务间通信机制，它主 要用于解决任务间的互斥和同步。针对不同类型的问 题，有以下三种信号量：
二进制信号量
使用最快捷、最广泛，主要
用于同步或互斥；
互斥信号量 主要用于优先级继承、安全删除和 回溯；
计数器 资源分配
Wind 消息队列管理： msgQCreate() msgQDelete() msgQSend() msgQReceive()
创建（产生并激活）消息队列 中止并自由信号量 向消息队列发送消息 从消息队列接收消息
VxWorks Kernel
通信、同步和互斥机制(管道)
管道是用VxWorks的I/O系统提供一种灵活的消息传 送机制，它是受驱动器pipeDrv（VxWorks所提供） 管理的虚拟I/O设备
策略，同时它也提供了轮转调度法
VxWorks Kernel
任务管理(优先级反转)
优先级
T1:获取资源R,阻塞
T2:抢占T3
T3:获取资源R
T3:执行
T1:获得资源R,执行
时间
T3:释放R
•客观上造成优先级低的进程T2抢占优先级高的进程T1 •Vxworks解决方案:
优先级继承,在T1阻塞时,T3继承T1的优先级
将C函数和中断向量联结 得到当前中断套叠深度
设置程序中断级别 使中断禁止 开中断 设置异常向量 得到异常向量
VxWorks Kernel
时钟管理 时钟管理提供以下功能：
维护系统日历时钟；
在任务等待消息包、信号量、事件或内存 段时的超时处理；
以一定的时间间隔或在特定的时间唤醒或 发送告警到一个任务。
基于VXWORKS的RS485-MVB网关的设计与实现
基于VXWORKS的RS485-MVB网关的设计与实现
肖家博;杨卫峰;黎福海
【期刊名称】《机车电传动》
【年(卷),期】2009()4
【摘要】针对目前列车网络控制系统的需要,设计了列车网络控制系统中MVB与RS485通信互连的网关。
重点介绍了基于VXWORKS操作系统、COLDFIRE处理器平台实现RS485-MVB网关的软、硬件设计方案与技术。
该网关系统充分利用了COLDFIRE处理器的片上资源及其优势,能很好地满足RS485-MVB网关系统的要求,具有较高的可靠性和较强的实用性。
【总页数】3页(P16-18)
【关键词】VXWORKS操作系统;COLDFIRE处理器;RS485-MVB网
关;MVB;RS485
【作者】肖家博;杨卫峰;黎福海
【作者单位】湖南大学电气与信息工程学院;株洲南车时代电气股份有限公司技术中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN915.05;U266
【相关文献】
1.基于VxWorks的双协议栈VoIP网关的设计与实现 [J], 韩雪琴;丁汉清;杨永双
2.基于VxWorks的NAT网关END驱动的设计与实现 [J], 邵富杰;王如龙
3.基于VxWorks的CAN-Ethernet嵌入式网关的设计与实现 [J], 江海峰;张剑英;孔明坤
4.基于VxWorks的VoIP网关的设计与实现 [J], 丁汉清;韩雪琴;杨永双
5.基于VxWorks嵌入式代理网关系统的设计与实现 [J], 曾志
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于VxWorks嵌入式系统的数据通信(章 (6)
第6章 VxWorks实时操作系统与应用
任务创建的时候，一般要指定一个名字，也就是任务名。 VxWorks操作系统返回一个长度为4字节并指向任务数据结构 的任务ID号，大多数VxWorks操作系统程序使用任务ID号来 定位某个任务，其中约定任务ID号为0值时表示任务调用。
VxWorks操作系统不需要唯一的任务名，但为了避免混 乱，建议使用惟一的任务名。为了应用好开发工具Tornado， 任务名不应与全局函数名和程序名冲突。
第6章 VxWorks实时操作系统与应用
第6章 VxWorks实时操作系统与应用
第6章 VxWorks实时 操作系统与应用
6.1 VxWorks概述 6.2 VxWorks系统的应用机制 6.3 VxWorks系统开发方法 6.4 本章小结
第6章 VxWorks实时操作系统与应用
6.1 VxWorks概述
VxWorks嵌入式实时操作系统自1987年由美国Wind River 公司成功推出以来，得到了非常广泛的应用。随着信息技术 的迅猛发展，嵌入式应用渗透到了人们生活的各个领域。 VxWorks以其良好的持续发展能力、高性能的内核及友好的 用户开发环境，在嵌入式实时操作系统领域占据一席之地。
第6章 VxWorks实时操作系统与应用
图6.4为三个相同优先级任务Task 1、Task 2、Task 3的轮 询式调度。任务Task 2被一个更高优先级的任务Task 4抢占。 当Task 4执行结束后，Task 2将在其中止处继续执行。
第6章 VxWorks实时操作系统与应用 图6.4 轮询式调度算法
第6章 VxWorks实时操作系统与应用 图6.3 抢占式任务调度算法
第6章 VxWorks实时操作系统与应用
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