当前,随着嵌入式技术的飞速发展,嵌入式处理器的功能越来越强大,品种也越来越丰富。其中ARM微处理器得到了广泛的应用,文中介绍了AT91RM9200处理器的片上资源和主要特性,以及在DUT5000实验平台上的应用。随着嵌入式设备的复杂化和智能化,嵌入式操作系统逐渐成为嵌入式设备的必要管理系统。Linux以其开源、安全、稳定和兼容性,成为嵌入式开发的主要操作系统之一。研究了嵌入式Linux系统的内核结构、启动过程、内核裁剪、进程管理、内核编程技术,以及嵌入式Linux文件系统的配置。深入分析了内核技术的中断控制、中断处理机制、原子操作、时间管理和网络设备驱动原理。EPA(Ethernet for Plant Automation)是一种实时工业以太网标准。在EPA的通信模型中,数据链路层协议是在ISO/IEC 8802-3协议规定的数据链路层基础上进行了扩展,增加了一个EPA通信调度管理实体,用于对EPA设备向网络上发送报文的调度管理。EPA在数据链路层的调度是以时间同步为前提,将EPA报文划分优先级,采用基于时间片调度和报文优先级调度相结合的算法进行调度。研究了EPA通信调度方法,设计了EPA通信调度规则,通过Linux内核中的服务质量接口(即QoS),利用调度规则中的报文队列操作函数,来实现数据链路层报文的调度管理。针对EPA组态参数在Linux内核空间和用户空间的传递问题,设计了组态参数结构,并在Linux内核中的网络输入输出控制接口函数中,对EPA进行组态。研究了EPA应用层协议及具体的实现方法,包括套接字映射实体、系统管理实体和应用访问实体。根据EPA报文中封装的设备IP地址、功能块实例标识AppID和功能块实例中的参数索引ObjectID,对不同的设备、进程和参数进行区分、请求、响应、设置和管理。在台式计算机上进行了嵌入式Linux内核的裁剪、调试和交叉编译;在DUT5000实验平台上,进行了嵌入式Linux的内核测试、驱动程序测试和EPA调度程序测试。