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嵌入式系统是继IT网络技术之后,又一个新兴的技术发展方向。由于嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高、以及面向行业应用的突出特征,目前已被广泛应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制和装备制造业等各个领域。嵌入式系统数据库关键技术的研究是当前嵌入式系统研究与开发的一个热点。本文以上海市教委重点学科建设项目“数字化服装设计与信息技术”为契机,以嵌入式自动开袋机控制器的设计研发为工程背景,探讨了嵌入式系统数据库的部分关键技术和实现方法,重点对嵌入式数据库Berkeley DB面对庞杂数据的索引能力、Berkeley DB的移植技术、及其XML解析技术和XML解析器的实现进行了研究。这对嵌入式数据库实现高效数据索引机制以及面向Internet实现全球信息的传递、信息的共享,作了有益的探索,同时对嵌入式系统的设计与开发也是一件具有实际意义的工作。本文的主要工作如下:(1)在分析了几种传统的数据库索引机制的基础上,针对嵌入式数据库Berkeley DB中B+-树索引机制的空间利用率低下及面对庞杂数据的处理能力不足,提出了一种改进B+-树索引机制,使用这种索引机制能较好地解决Berkeley DB在存储容量受限的嵌入式系统中提高数据空间利用率和处理庞杂数据能力的问题。同时给出了改进B+-树索引机制在Berkeley DB中的具体实现,并在tcl测试平台上对改进B+-树索引机制和B+-树索引机制进行了时间和空间上的性能对比测试,实验结果表明改进B+-树索引机制的空间利用率比B+-树索引机制平均提高了10%以上,并且,随着索引记录的增多,存储效率提高的幅度增大。(2)简单的嵌入式系统可以采用文件系统来管理数据,对功能复杂的嵌入式系统而言,则需要一个性能优良的嵌入式数据库作支持。目前,嵌入式数据库的研发是嵌入式系统开发的一个难点。本文采用改进B+-树索引机制,在ARM9和Embedded Linux平台上设计并实现了一个可运行的基于嵌入式数据库Berkeley DB的软件系统——“文件管理器”,实现对文件数据的基本管理。(3)XML文档本身只是一个文本文件,它需要一个能识别XML文档信息的语法解析器(Parser)来解析XML文档,并提取其中的内容。针对Berkeley DB缺乏面向结构复杂和多样化的WEB数据的接口,在分析四种XML解析算法的基础上,提出采用DOM和SAX两种解析算法联合实现Berkeley DB的XML解析器,以满足Berkeley DB跨平台、跨操作系统进行数据交换时的高效率、低开销的性能要求。(4)根据XML文档的一般解析流程,设计并实现了一个基于DOM、SAX解析算法的Berkeley DB的XML解析器,为嵌入式数据库面向Internet进行数据交换、数据共享提供一个功能完备的接口做了一些基础工作。(5)中国是一个服装生产和出口大国,但不是一个强国,与世界先进国家相比,其中服装加工装备的落后是重要因素之一。本文基于先进制造的理念,应用嵌入式技术和计算机技术设计并开发了嵌入式自动开袋机控制器,使其支持在线工艺编程,存储并管理大于500套的开袋工艺程序,同时支持网络远程对现场开袋的实时监控,为自主研发我国纺织服装加工设备,提升设备的自动化和智能化水平作了有益的探索。该项目己初步设计完成,并已在实验室环境下得到了初步验证。