【正文】 貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝 意 。特授權(quán) 蘭州交通大學(xué) 可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。 （保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明） 學(xué)位論文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 碩 士 學(xué) 位 論 文 基于 Linux Embedded 的 TDCS 車站分機(jī) 的研究與設(shè)計(jì) Research and Design of TDCS Station Branch Machine Based on Linux Embedded 作 者 姓 名： 王永鋒 學(xué)科、專業(yè) ： 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù) 學(xué) 號 ： 0207613 指 導(dǎo) 教 師： 王曉明 完 成 日 期： 蘭 州 交 通 大 學(xué) Lanzhou Jiaotong University 蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 I 摘 要 列車調(diào)度指揮系統(tǒng) (TDCS)是 覆蓋全路的調(diào)度指揮管理系統(tǒng)，能及時、準(zhǔn)確地為全路各級調(diào)度指揮管理人員提供現(xiàn)代化的調(diào)度指揮管理手段和平臺。 車站分機(jī)是 處于全路 TDCS 三層體系結(jié)構(gòu)的 最下 層 ， 其主要功能 為 信息的采集和傳送、 無線車次號的校核 、 無線調(diào)度命令 的 發(fā)送 和 自動報(bào)點(diǎn)等 。 論文所做主要 工作 如下： (1)本文從課題研究的背景出發(fā)， 分析了 目前主流的嵌入式系統(tǒng)，在保證可靠性 、安全性 、 通用性和靈活性的 基礎(chǔ)上 采用特殊定制的 Linux 嵌入式實(shí)時多任務(wù)操作系統(tǒng)作為車站分機(jī)的操作系統(tǒng) ， 并針對構(gòu)建嵌入式 Linux 系統(tǒng)的三大軟件（ Bootloader、 Kernel、Filesystem）進(jìn)行相應(yīng)的升級： ① Bootloader 用 UBoot 代替 VIVI ② 用 Kernel 代替 Kernel ③ Filesystem 用 Busybox 代替 μClinux 其中使用 UBoot 對系統(tǒng)內(nèi)核引導(dǎo)和加載，并 完成 對車站分機(jī)硬件設(shè)備檢測和初始化 。 在 應(yīng)用 軟件的設(shè)計(jì) 方面 基于車站分機(jī)信息采集和傳送的功能， 主要實(shí)現(xiàn) 串口 通信 和網(wǎng) 絡(luò) 通信 。 為正確識別和分析從串口和 網(wǎng)絡(luò) 接收到的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個數(shù)據(jù)包分析算法來完成相關(guān)功能 。 本文分析了 雙機(jī)熱備 系統(tǒng) 的 方案的基礎(chǔ)上 ，提出了雙機(jī)熱備 切換的 軟、硬件 實(shí)現(xiàn) 。當(dāng)Heartbeat 檢測到主機(jī)宕機(jī)時，從服務(wù)器接管主服務(wù)器的 工作 ,待主服務(wù)器恢復(fù)正常后，系統(tǒng)能自動將服務(wù)切換到主服務(wù)器運(yùn)行； 硬件 實(shí)現(xiàn) 是通過切換板監(jiān)聽主備機(jī)狀態(tài)，當(dāng)主機(jī)出現(xiàn)故障時，主 備機(jī) 進(jìn)行切換 。 采用主從模式 的 雙機(jī)系統(tǒng)，使得車站分機(jī)系統(tǒng)能可靠、穩(wěn)定、安全的持續(xù)運(yùn)行。s background, has analyzed the current mainstream embedded system, the foundation of the guarantee reliability, safety, versatility and flexibility used the Linux embedded realtime multitask operating system which had special customized to take the station branch machine39。s work. To be the primary server is back to normal, the system can automatically switch to the primary server。 Station Branch Machine。 Duplicate Hot Standby System蘭州交通大學(xué)碩士學(xué)位論文 V 目 錄 摘 要 ..................................................................................................................................... I Abstract .....................................................................................................................................III 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 論文研究的背景 ......................................................................................................... 1 論文研究的目的及意義 ............................................................................................. 2 嵌入式系統(tǒng)及嵌入式操作系統(tǒng) .................................................................................. 2 嵌入式系統(tǒng) ....................................................................................................... 2 嵌入式操作系統(tǒng) ............................................................................................... 3 嵌入式操作系統(tǒng)特點(diǎn) ....................................................................................... 3 嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展 ................................................................................... 4 論文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排 ..................................................................................... 4 2 TDCS 車站分機(jī)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ............................................................................................. 6 TDCS 系統(tǒng) .................................................................................................................. 6 TDCS 概述 ....................................................................................................... 6 TDCS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) ............................................................................................... 8 TDCS 車站分機(jī)系統(tǒng) .................................................................................................. 9 車站分機(jī)系統(tǒng)功能 .......................................................................................... 9 車站分機(jī)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) ................................................................................... 9 硬件平臺的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 10 硬件需求 ......................................................................................................... 10 硬件功能 ......................................................................................................... 10 軟件平臺的設(shè)計(jì) ........................................................................................................ 10 軟件需求 ......................................................................................................... 11 嵌入式操作系統(tǒng)比較及選擇方案 ................................................................. 11 3 TDCS 車站分機(jī)開發(fā)環(huán)境的構(gòu)建 ........................................................................................ 16 硬件環(huán)境的構(gòu)建 ........................................................................................................ 16 軟件環(huán)境的構(gòu)建 ........................................................................................................ 16 基本軟件安裝與配置 ..................................................................................... 16 基本開發(fā)環(huán)境的安 裝 ..................................................................................... 17 基本交叉編譯環(huán)境的建立 ............................................................................. 17 Bootload