智能小车平台主流 RTOS 移植与应用比较研究

摘要

本研究以智能小车为例，比较了不同 RTOS 在小车系统板卡上的移植与应用，阐述了 RTOS 在嵌入式开发中的重要作用。研究开发了一款基于主流 RTOS 的智能小车应用，实现了多任务切换功能，包括小车行驶、自动减速避障等。通过比较 FreeRTOS、TI-RTOS 和 RT-Thread 的移植难度和接口支持情况，以及它们的多任务切换效率和中断响应时间，阐述了多任务与嵌入式操作系统在给定平台上的开发方法和设计理念。使用 TI-RTOS 评估了主流嵌入式 RTOS 在给定平台 MSP432 上的比较结论，如中断时间、多任务切换时间、信号量与邮箱通信耗时等。本研究结果将有助于开发人员选择最适合其应用的 RTOS，并提供了一些 RTOS 在嵌入式系统中的最佳实践。

论文结构

第一章：绪论

• 嵌入式系统发展现状与 RTOS 的重要性
• 智能小车应用背景和研究意义
• 研究目标和内容概述

第二章：相关技术综述

• 嵌入式操作系统概述
• 常用 RTOS 简介，包括 FreeRTOS、TI-RTOS 和 RT-Thread
• 智能小车系统关键技术，包括任务调度、通信机制、中断处理等

第三章：智能小车系统设计与实现

• 硬件平台介绍，包括处理器、传感器、执行器等
• 软件系统架构设计
• 任务调度算法设计与实现
• 通信机制设计与实现
• 中断处理设计与实现

第四章：RTOS 移植与应用比较

• 三种 RTOS 在小车系统板卡上的移植方法和步骤
• 移植难度和接口支持情况对比分析
• 多任务切换效率和中断响应时间测试与分析

第五章：基于 TI-RTOS 的智能小车系统性能评估

• 使用 TI-RTOS 对智能小车系统进行性能评估
• 测试指标包括中断时间、多任务切换时间、信号量与邮箱通信耗时等
• 分析测试结果，得出不同 RTOS 的性能比较结论

第六章：结论与展望

• 总结本研究的主要结果和贡献
• 对未来研究方向和应用前景进行展望