近年来，实时Linux系统已逐渐被人们用作嵌入式应用软件的支撑平台。RTAI作为一种优秀的实时Linux系统，实时性、开源性、多平台支持以及可定制性为其广泛的应用奠定了一个良好的基础。　　 设备可视化集成管理系统(Equipment Visualization System，EVS)是应用于码头堆场的一个嵌入式实时控制系统，它运行在RTAI之上，集自动化与可视化为一体，大大提高了码头机械的工作效率和安全等级。目前，EVS系统的自动控制功能都已基本完成，但是可视化功能还未实现。原因在于：作为EVS系统运行平台的RTAI实时Linux系统，没有提供USB实时驱动模块。所以，我们无法在RTAI系统中使用诸如USB摄像头之类的图像采集设备。针对这一问题，本文进行了深入的分析与研究，并做了大量的实验，最终给出了一个相应的解决方案。　　 本文的主要工作如下：　　 (1)对RTAI的设计思想进行了系统深入的分析研究，归纳了RTAI的实现原理和方法，解释了RTAI是如何改造Linux系统成为实时系统的。给出了RTAI系统的一般构筑方法，以及在一个空的CF卡上建立一个可以在PCM9375嵌入式开发板上工作的RTAI系统的全过程，包括：安装Linux系统、编译Linux内核、编译rtai以及配置系统环境。经过了大量的尝试之后，找到了一个快速系统构筑方法。该方法通过简单的文件拷贝的方法，替代了编译内核、编译rtai等工作，既节省时间又不容易出错。　　 (2)介绍了在RTAI下开发驱动的特点，引入了实时驱动模型的概念。设计了USB实时驱动体系结构，并分析了体系结构中各组成部分的功能。以USB摄像头为例，给出了USB设备驱动程序的框架以及框架中涉及的核心数据结构和功能函数的实现.　　 (3)编写了一个驱动测试程序来测试驱动的功能，并设计了一系列对比实验来验证驱动的性能。通过分析大量的实验数据，说明了RTAI下US8实时驱动的数据传输速度相比于普通Linux下USB驱动具有既快又稳定的优点。　　 本文的工作对于在RTAI下开发USB设备驱动具有重要的参考价值，对在其他实时系统中开发驱动也有一定的参考价值。