TinyOS学习报告

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TinyOS操作系统开发技术及实践(西电版)第3章 TinyOS体系结构

TinyOS操作系统开发技术及实践(西电版)第3章  TinyOS体系结构
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第3章 TinyOS体系结构
硬件抽象架构
平台无关的硬件接口
硬件接口层
平台相关的应用程序
硬件适配层
软、硬件分割
硬件表示层 硬件
图3-2 硬件抽象架构
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第3章 TinyOS体系结构
3.2.2 硬件表示层 硬件表示层(Hardware Presentation Layer,以下简称HPL)
由一系列组件组成,该层组件直接位于硬件与软件的接口之间。 该层组件访问硬件的一般方法是通过内存或I/O映射,并且硬 件可以通过中断信号来请求服务。
第3章 TinyOS体系结构
第3章 TinyOS体系结构
3.1 概述 3.2 硬件抽象组件 3.3 综合硬件组件 3.4 高层软件组件 3.5 任务调度 3.6 系统启动顺序 3.7 跨平台应用 小结
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第3章 TinyOS体系结构
3.1 概述
TinyOS操作系统采用组件式结构,是一个基于事件的系 统。系统本身提供了一系列的组件供用户调用,其体系结构如 图3-1所示。
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第3章 TinyOS体系结构
async command void Port01.makeInput() { P0SEL &= ~_BV(1); P0DIR &= ~_BV(1);}
async command bool Port01.isInput() { return ~(P0DIR&_BV(1)); }
HPL组件提供的接口完全由平台的硬件模块本身功能决定。 因此HPL组件和硬件的紧密联系会降低组件设计和实现的自由 度。尽管每个HPL组件和底层硬件都是独一无二的,但这些组 件都有类似的大体结构。为了能够和硬件抽象架构的其余部分 更加完美地结合起来,每个HPL组件都应该具备以下几个功能:

nesC实验报告二

nesC实验报告二

南昌航空大学实验报告二O 一六年 3 月 28 日课程名称:TinyOS与nesC编程实验名称:CC2530平台上TinyOS编程基础班级:姓名:指导教师评定:签名:一、实验目的:1.加深和巩固学生对于TinyOS编程方法的理解和掌握2.让学生初步掌握传感器的ADC组件应用方法3.学生通过本实验能够初步的了解和掌握CC2530平台上传感器的连接方法,及TinyOS编程方法4. 提高学生的上机和编程过程中处理具体问题的能力二、实验要求:1. 实验要求自己独立的完成;2. 编写和调试过程中出现的问题要做好记录,并事后总结到报告中;3. 实验程序调试完成后,用给定的平台进行测试,由老师检查测试结果,并给予相应的成绩;4. 实验完成后,要上交实验报告。

三、实验内容:1. 开发一个新的应用,每秒钟获取一次传感数据。

以下述顺序完成这个新应用的开发。

1. 首先使得应用能够以1秒为周期获取电压及芯片内部温度;(1)顶层配置文件MyTestAdcC.nc该组件不提供或使用任何接口,在实现部分需要用到程序的模块组件、MainC组件、定时器组件和ADC组件,其中ADC组件需要实例化两次,分别用作片内温度数模装换和工作电压数模装换的组件,定时器组件实例化一个Timer1。

组件声明之后需完成对应接口的连接,模块组件的各接口分别连接至MainC的boot 接口、定时器的Timer1接口、电压ADC转换的AdControl和AdRead接口以及温度ADC 转换的AdControlTemp和AdReadTemp接口。

(2)模块组件MyTestAdcM.nc模块组件名为MyTestAdcM,因为要使用到系统定义好的相关寄存器的设置宏定义,因此包含头文件ADC.H(包含寄存器配置参数),声明部分使用在配置组件中连接的六个接口,分别完成系统启动初始化、转换温度控制和读取、转换电压读取和控制、定时触发的功能。

实现部分包含两个任务和四个事件,两个任务为CalcVolt()和CalcTemp(),分别用来完成电压值和温度值的转换并通过串口输出。

基于ZigBee的TinyOS系统设计的开题报告

基于ZigBee的TinyOS系统设计的开题报告

基于ZigBee的TinyOS系统设计的开题报告一、项目背景和意义随着智能家居、物联网、智慧城市等领域的不断发展,越来越多的设备需要进行互联和通信。

为了实现设备之间的互联,需要建立一种简单、低功耗、广覆盖的网络连接技术。

ZigBee作为一种低功耗、高可靠性的无线传感器网络协议已经被广泛使用。

TinyOS是一种用于开发无线传感器网络应用程序的操作系统,它支持多种无线通信协议,包括ZigBee。

本项目旨在设计一个基于ZigBee的TinyOS系统,实现传感器与控制器之间的通信。

具体来说,该系统主要包括以下内容:1.使用CC2531芯片作为 ZigBee 通信模块,实现传感器和控制器之间的无线通信;2.实现 TinyOS 系统,并使用nRF52810单片机作为主控制器,实现对 ZigBee 模块和其它传感器的控制;3.使用数种传感器,例如温度、湿度、光照等传感器,采集环境数据,并将数据通过 ZigBee 通信模块发送给控制器进行处理。

通过该项目,可以实现针对特定环境,对环境进行无线感知和远程监控。

该系统具有通信距离远、功耗低、成本低、可靠性高等特点,可以广泛应用于智能家居、智慧城市等领域,具有广阔的发展前景。

二、研究内容和技术路线1. 硬件设计硬件设计主要包括以下内容:(1) ZigBee通信模块的选型和接口设计;(2) 主控制器的选型和接口设计;(3) 传感器的选型和接口设计。

其中,ZigBee通信模块选用CC2531芯片,主控制器选用nRF52810单片机,传感器选用温度、湿度、光照等传感器。

硬件设计需要考虑电路设计、尺寸、材料选择等因素,确保最终产品具有良好的性能和使用体验。

2. 系统软件设计系统软件设计主要包括以下内容:(1) TinyOS系统的开发和移植;(2) ZigBee协议栈的开发和移植;(3) 数据采集和传输协议的开发。

在软件设计过程中,需要考虑多任务并发、低功耗、高可靠性等因素,确保系统的稳定性和可靠性。

TinyOS 实验报告

TinyOS 实验报告

实验一.Downloading and installing TinyOS一、安装JDK(在平台ubuntu12.10搭建)1.编译一个源文件终端收入命令:sudo gedit/etc/apt/sources.list.d/partner.list2.在partner.list文件中添加:终端输入命令:deb /ubuntu/hardy multiverse3.保存该文件并退出,执行下列程序:终端输入命令:sudo apt-get update4.下载JDK终端输入命令:sudo apt-get install sun-java6-bin sun-java6-jre sun-java6-jdk5.配置JDK环境变量在主文件下的.bashrc或者.profile中添加下面语句,或者在终端输入。

(关于路径参照自己解压路径)export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-6-sunexport PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATHexport classPath=/usr/lib/jvm/java-6-sun6.在终端中输入java,javac看是否配置正确终端输入命令:java或者javac二、安装tinyOS-2.1.11.安装python-dev g++终端输入命令:sudo apt-get install python-dev g++2.查看python的版本终端输入命令:python–version(本机是Python2.7.3)3.安装tinyos①.在主文件夹/etc/apt/sources.list中添加一下两行:deb /tinyos/dists/ubuntu natty maindeb /tinyos oneiric main终端输入命令:sudo gedit/etc/apt/sources.list(sources.list是只读文件,所以必须有root 权限)②.下载安装tinyos-2.1.1终端输入命令:sudo apt-get install tinyos-2.1.1安装完成后,打开/opt/tinyos-2.1.1/support/make/sim.extra,找到PYTHON_VERSION=2.5(本机),将2.5换成2.7③.终端输入命令:sudo gedit/opt/tinyos-2.1.1/tinyos.env,在tinyos.env中添加④.在主文件夹/.bashrc中添加:source/opt/tinyos-2.1.1/tinyos.envexport CLASSPATH=$TOSROOT/support/sdk/java/tinyos.jar:.⑤.在/etc/profile.d/tinyos.env同样添加:终端输入命令:sudo gedit/etc/profile.d/tinyos.env⑥.安装JNI终端输入命令:tos-install-jni终端输入命令:tos-check-env会出现java和graphviz版本报错,可以忽略。

TinyOS学习笔记讲解

TinyOS学习笔记讲解

第一篇基础知识TinyOS体系结构(1) 组件模型module & configurationTinyOS 是基于构件的微操作系统,采用事件驱动模型,有效的提高了系统的运行效率以及能源合理利用。

TinyOS 采用nesC 语言编写,其应用程序由一个或多个组件连接而成,而组件可以提供和使用接口,组件必须实现其所提供的command 接口,并且必须实现其连接组件中申明的事件event 接口。

接口是程序的实体,实现程序的各功能模块,分为command 和event ,command 接口由组件本身实现,而event 接口则由调用者实现,值得注意的是,接口是双向的,调用command 接口时必须实现其event 接口。

组件又可以细分为模块module 和配件。

模块亦可分为2个部分,其一,首先申明提供以及使用的接口,如module BlinkC { } 其二,在implementation 中模块包含各接口所提供的行为(方法),也包含仅供本模块内部使用的函数,以及申明本模块所具有的事件signal ,以及实现其连接或使用的event 。

implementation{uint8_t counter = 0;void ledctl() {call Leds.set(counter);}event void Boot.booted() {} event void Timer0.fired(){ledctl();}}配件configuration 也可以分为两个部分,和module 一样,第一部分是申明可以提供以及使用的接口。

第二部分implementation 中首先列出与其相连接模块的名称,使用components 标注连接的模块,然后对本配件提供的以及与其相对应模块使用以及提供的接口进行配线,如下例:{}implementation{BlinkC -> MainC.Boot; /////或者写作BlinkC.Boot -> MainC.Boot;BlinkC.Timer<TMilli> ->TimerMilliC;BlinkC.Leds -> LedsC;}在TinyOS 中存在很多中间配件,这些配件的特点是没有与之相对应的模块,其作用就是根据不同的条件将上层的连接转接到不同的模块上,如下例所示generic configuration AMSenderC(am_id_t AMId) { provides {interface AMSend; interface Packet;interface AMPacket;interface PacketAcknowledgements as Acks;}}implementation {#if defined(LOW_POWER_LISTENING)#else #endifAMSend = SenderC;Packet = SenderC;AMPacket = SenderC;Acks = SenderC;}接口文件相当于C 程序中头文件对函数的声明,接口文件一般放置于提供该接口的模块的同一目录下的interface 文件夹中,也可以放在TinyOS 根目录下的interface 目录中,其命名必须与模块中所提供接口名字相同,注意不是接口的实例化名称或nickname 。

《实验指导书_TinyOS系统与nesC程序设计》

《实验指导书_TinyOS系统与nesC程序设计》

TinyOS系统与nesC程序设计课内实验指导书一、课内实验项目一览表二、详细实验指导书实验一:编程环境建立一实验目的1、掌握Java基本开发环境(JDK)的安装和配置方法。

2、掌握cygwin程序的安装,在建立windows下类似Unix环境。

3、掌握Linux基本命令及cygwin下安装TinyOS的方法。

二实验原理无三实验环境1、运行Windows的PC机,能够连接Internet2、PC机配置要求:四实验内容和步骤1、java jdk安装首先,我们安装JA V A开发工具JA V A JDK 1.6官方下载地址:/javase/downloads/.安装过程只需下一步……下一步便可,默认安装路径是C:\Program Files\Java上图是TinyOS 2.0.2 安装时截取的JA V A JDK1.5的图,只供参考。

然后,我们需要设置电脑的环境变量,需要新建两个环境变量,以便使用JDK 具体过程如下:右击我的电脑——〉属性——〉高级——〉环境变量先新建或编辑系统变量:变量名(N):JA V A_HOME变量值(V):JDK安装的路径,其默认的路径为:C:\Program Files\Java\jdk1.6.0_10变量名(N):CLASSPATH变量值(V):.;%JAVA_HOME%\lib\dt.jar;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar;;%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jr e\bin;在系统变量(S)栏选中变量为Path的选项,点编辑在变量值(V)的末尾添加:;%JAVA_HOME%\bin; ;%JAVA_HOME%\jre\bin;然后新建或编辑用户变量:同样再设置一个JAVA_HOME,变量值也一样。

在用户变量的PATH中添加:;%JAVA_HOME%\bin:$PATH;%JAVA_HOME%\jre\bin:$PATH;这样,我们的环境变量已经设置完毕了。

单鼎一os报告

单鼎一os报告

操作系统课程设计实验三报告
一、实验内容:
1.在LINUX下使用ncurses实现用菜单形式集成几个进程通讯的程序。

2.在LINUX下编程解决哲学家进餐问题。

二、实验结果:
Ncurses的菜单实现
哲学家进餐
三、实验总结
1.通过本次试验,学会了ncarses的使用方法,以及进程的创建和进程间的通信,主要包括进程,管道和信号。

使用管道的方式实现进程间的通信,使用ncarses将程序集成到一个菜单界面下,使用起来更方便。

2在老师讲解生产者消费者模拟程序后,我完成了哲学家模拟程序,其中使用了进程与线程,让我对操作系统与linux有了更深的理解。


操作系统课程设计实验三报告
班级:计算机10-1班姓名:单鼎一学号:10081127
一、实验内容:
1.在LINUX下编程实现模拟SHELL,要求有自己的标识
2.在LINUX下的虚拟存储的设计和实现
二、实验结果:
1.模拟shell的实现
2.虚拟存储
三、实验总结
1. Shell的实现则是对linux下编程调试的训练。

实验有些难度,但在同学的帮助下顺利完成。

通过学习,自己对linux有了更进一步的认识。

2.这实验一定要对讲义有良好的了解,再对讲义上的程序进行简单的修改,即可实现。

实验本身不难,重在理解。

我收获颇丰。

tinyos课程设计

tinyos课程设计

tinyos课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习TinyOS操作系统,使学生掌握嵌入式系统的原理和开发方法,培养学生的实践能力和创新精神。

具体目标如下:1.知识目标:了解TinyOS操作系统的基本概念、架构和原理;掌握TinyOS中的关键模块和编程方法;了解嵌入式系统在实际应用中的优势和局限。

2.技能目标:能够使用TinyOS开发环境进行程序设计;能够进行TinyOS操作系统的配置、编译和调试;具备嵌入式系统的设计和开发能力。

3.情感态度价值观目标:培养学生的团队协作精神和自主学习能力;增强学生对嵌入式系统领域的兴趣和好奇心;引导学生关注嵌入式系统在社会发展和产业应用中的重要性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.TinyOS操作系统的基本概念和架构;2.TinyOS中的关键模块和编程方法,如调度器、事件驱动机制、存储管理等;3.嵌入式系统的设计方法和开发流程;4.实际应用案例分析,了解嵌入式系统在各个领域的应用。

教学大纲安排如下:第1周:TinyOS概述和架构介绍第2周:TinyOS编程基础和关键模块第3周:嵌入式系统设计方法和流程第4周:实际应用案例分析三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式:1.讲授法:用于讲解基本概念、原理和方法;2.案例分析法:通过分析实际应用案例,使学生更好地理解嵌入式系统的应用;3.实验法:让学生动手实践,掌握TinyOS操作系统的开发方法和技巧;4.讨论法:鼓励学生积极参与课堂讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《TinyOS操作系统原理与应用》;2.参考书:《嵌入式系统设计原理与应用》;3.多媒体资料:教学PPT、视频教程等;4.实验设备:嵌入式开发板、编程器等。

通过本课程的学习,希望学生能够掌握TinyOS操作系统的基本原理和开发方法,具备嵌入式系统的设计和开发能力,为今后的学习和职业发展打下坚实基础。

Lesson1---TinyOS入门1

Lesson1---TinyOS入门1
• 运行环境:TinyOS 2.1 + Cygwin (Windows XP) • Cygwin在Windows下提供一个类似Linux的环境
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一、编译和安装
• 作为一开始的学习,先来编译一个非常简 单的程序 Blink。若没有硬件节点,可以用 TinyOS的TOSSIM仿真平台进行编译运行。 • 编译TinyOS程序使用make命令,TinyOS系 统有一个强大的扩展性很强的make 系统, 位于 tinyos-2.x/support/make目录中。 • 先运行如下命令检查环境是否正确配置。 • $ tos-check-env
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• 总的来说,TinyOS 调度模型有以下特点:
(1)任务单线程运行到结束,仅分配单个任务栈, 这对内存受限系统很有利。 (2)任务调度算法采用非抢占式的FIFO 算法,任 务之间相互平等,没有优先级之分。 (3)TinyOS 的调度策略具有能量意识,当任务队 列为空时,处理器进入休眠模式,直到外部事件 将它唤醒,能有效的降低系统能耗。 (4)这种基于事件的调度策略,允许独立的组件共 享单个执行的上下文, 只需少量运行空间就能获 得高度的并发性。
• 规范
– nesC应用程序由一个或多个组件连接而成。 – 一个组件可以提供或使用接口:
» 组件中command接口由组件本身实现; » 组件中event接口由调用者实现; » 接口是双向的,调用command接口必须实现其event接口。
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2.1 配件和模块
• 组件有两种:配件和模块。 • 模块(module):提供一个或多个接口的实现。 • 配件(configuration):把其他的组件装配起来, 连接组件使用的接口到其提供者。 • 每个nesC应用程序都必须有且只有一个顶层配件 (top-level configuration)连接内部组件。 • 之所以区别设计模块与配件,是为了让系统设计 者在构建应用程序的时候可以脱离现有的实现。 例如:设计者可以提供配件,只是简单地把一个 或多个模块连接起来,而不涉及其中具体的工作。 同样地,另一个开发者负责提供一组模块库,这 些模块可以普遍使用到众多应用中。

微型电脑系统与保养-实训报告5

微型电脑系统与保养-实训报告5

微型电脑系统与保养-实训报告5
简介
本实训报告旨在介绍微型电脑系统及其保养方法。

报告内容包
括硬件组成、软件安装、系统维护以及常见问题解决等方面。

硬件组成
微型电脑系统包括主机、显示器、键盘和鼠标等基本硬件组成
部分。

主机是电脑的核心部件,负责处理数据和运行软件。

显示器
用于显示图像和文字。

键盘和鼠标则用于输入指令和操作电脑。

软件安装
在使用微型电脑系统之前,需要安装操作系统和其他常用软件。

操作系统是电脑的基础软件,控制和管理电脑的各项操作。

用户可
以根据自己的需求选择合适的操作系统。

在安装操作系统后,还需
要安装办公软件、杀毒软件等常用软件,以满足各种工作和娱乐需求。

系统维护
为保持微型电脑系统的正常运行,需要进行定期的系统维护工作。

这包括清理硬盘空间、更新软件、备份重要数据等。

定期进行磁盘清理可以释放硬盘空间,提高系统运行速度。

软件更新可以修复bug、增加新功能和提高系统安全性。

备份重要数据可以防止数据丢失和损坏。

常见问题解决
在使用微型电脑系统过程中,可能会遇到一些常见问题,如系统崩溃、软件无法启动等。

解决这些问题的方法包括重启系统、卸载重装软件、查找错误日志等。

如果问题无法解决,可以寻求专业技术人员的帮助。

结论
微型电脑系统是现代生活中必不可少的工具。

通过了解硬件组成、软件安装、系统维护和常见问题解决方法,我们可以更好地使用和保养微型电脑系统,提高工作和生活效率。

TinyOS学习笔记1

TinyOS学习笔记1

TinyOS学习笔记1-TinyOS安装1、Ubuntu系统的安装安装TinyOS可以在Windows中利用Cygwin进行安装,经过测试在XP中可以正确安装,但是安装的步骤过于麻烦,可以参考官方网站的安装步骤。

在Win7中安装后有问题,不能正确编译。

因此最好使用Linux系统来安装TinyOS,安装过程简单。

安装Ubuntu系统1.Ubuntu的官方网站下载iso镜像,我安装的是10.04版本2.可以有两种方式进行Ubuntu安装。

(1)传统方式安装:在系统中划分出空闲分区,利用U盘制作启动盘,官网有,可下载。

重启系统选择U盘启动。

进行安装。

(2)wubi方式进行安装:以文件形式进行安装,下载wubi,将镜像与wubi放于同一文件夹。

点击wubi进行安装。

3.更新Ubuntu更行Ubuntu时需要注意,更新时grub不更新。

利用wubi安装,我选择了更新grub,重新启动系统出现错误。

解决方法如下:1.另一台电脑,到Ubuntu网站下载镜像,安装到U盘中,制作启动盘。

2.开机,选择从U盘启动,在Boot里设置不好使,像我的ASUS A8,开机按ESC,选择U盘启动。

3.看到Ubuntu的欢迎界面,选择第一项,进入U盘中的Ubuntu系统。

4.在终端中,输入sudo apt-get install lilosudo lilo -M /dev/SD a mbr5.重启系统,问题解决4.使用root登录系统2、在Ubuntu系统下安装TinyOS我安装的时TinyOS2.1.1,安装过程参考TinOS官网的安装指导,但有问题,具体步骤如下:1)在系统的“/etc/apt/sources.list”中,添加如下代码:deb /tinyo ... lt;distribution> main<distribution>可以为(edgy,feisty,gutsy,hardy,jaunty,k ARM ic,lucid)例如 deb /tinyos/dists/ubuntu hardy main以上的源可能有问题,在安装是提示tinyos-2.1.1依赖的包找不到或无法安装,更新源如下解决此问题:deb /tinyos/dists/ubuntu hardy maindeb /tinyos oneiric main2)更新知识库,打开终端,输入sudo apt-get update3)安装TinyOSsudo apt-get install tinyos提示可选的tinyos的版本,选择最新的版本2.1.1sudo apt-get install tinyos-2.1.14)设置环境变量在~/.bashrc或者~/.profile中加入如下代码#Sourcing the tinyos environment variable setup scriptsource /opt/tinyos-2.1.1/tinyos.sh可用如下方法打开~/.bashrc或者~/.profilegedit ~/.bashrc添加成功后需要重新启动终端5)测试是否安装成功cd /opt/tinyos-2.1.1/apps/Blink/(若当前文件夹没有权限创建文件,将Blink复制到当前用户的目录进行运行)make telosb显示如下则安装成功:mkdir -p build/telosbcompiling BlinkAppC to a telosb binaryncc -obuild/telosb/main.exe -Os-O -mdisable-hwmul -fnesc-separator=__ -Wall -Wshadow -Wnesc-all-target=telosb -fnesc-cfile=build/telosb/app.c -board=-DDEFINED_TOS_AM_GROUP=0x22-DIDENT_APPNAME=/"BlinkAppC/"-DIDENT_USERNAME=/"root/"-DIDENT_HOSTNAME=/"ubuntu/"-DIDENT_USERHASH=0xa3473ba6L-DIDENT_TIMESTAMP=0x4c566efbL-DIDENT_UIDHASH=0xd972ea96L BlinkAppC.nc -lmcompiled BlinkAppC to build/telosb/main.exe2648 bytes in ROM54 bytes in RAMMSP430-objcopy --output-target=ihexbuild/telosb/main.exe build/telosb/main.ihexwriting TOS imageTinyOS学习笔记2-TinyOS的IDE-Yeti23.测试TinyOS中的Toosim∙make micaz sim∙提示找不到python2.5∙查看本机python的版本,我的版本为2.6∙进入/opt/tinyos-2.1.1/support/make/sim.extra∙修改python的版本PYTHON_VERSION=2.6∙重新make micazsim∙提示*** Successfullybuilt micaz TOSSIM library.则可运行tossim。

TinyOS NesC小结

TinyOS NesC小结

TinyOSTinyOS是一个开源的嵌入式操作系统,它是由加州大学的伯利克分校开发出来的,主要应用于无线传感器网络方面。

它是基于一种组件(Component-Based)的架构方式,使得能够快速实现各种应用。

TinyOS 的程序采用的是模块化设计,所以它的程序核心往往都很小(一般来说核心代码和数据大概在400 Bytes左右),能够突破传感器存储资源少的限制,这能够让TinyOS很有效的运行在无线传感器网络上并去执行相应的管理工作等。

TinyOS本身提供了一系列的组件,可以很简单方便的编制程序,用来获取和处理传感器的数据并通过无线电来传输信息。

TinyOS是一个开源的嵌入式操作系统,它是由加州大学的伯利克分校开发出来的,主要应用于无线传感器网络方面。

它是基于一种组件(Component-Based)的架构方式,使得能够快速实现各种应用。

TinyOS的程序采用的是模块化设计,所以它的程序核心往往都很小(一般来说核心代码和数据大概在400 Bytes左右),能够突破传感器存储资源少的限制,这能够让TinyOS很有效的运行在无线传感器网络上并去执行相应的管理工作等。

TinyOS本身提供了一系列的组件,可以很简单方便的编制程序,用来获取和处理传感器的数据并通过无线电来传输信息。

TinyOS在构建无线传感器网络时,它会有一个基地控制台,主要是用来控制各个传感器子节点,并聚集和处理它们所采集到的信息。

TinyOS只要在控制台发出管理信息,然后由各个节点通过无线网络互相传递,最后达到协同一致的目的,比较方便。

1. tinyos和普通的os的不同点它们的应用场景不一样,tinyos是一个开源的构件化操作系统,它采用构件化描述语言nesC进行开发,主要针对资源非常有限的无线传感器网络节点而设计。

与一般的嵌入式操作系统相比,TinyOS有其自身的特点:采用模块化设计,所以核心尺寸小(一般来说核心代码和数据大概在400Bytes左右),可突破无线传感器网络存储资源少的限制;基于可重用组件的体系结构;使用事件驱动模型,通过事件触发来唤醒CPU工作;单一任务栈;内核非常简单,甚至在严格意义上说,称不上内核;没有进程管理和虚拟存储。

Ubuntu虚拟机下Tinyos的安装

Ubuntu虚拟机下Tinyos的安装

江南大学物联网工程学院实验报告课程名称无线传感网技术实验名称Tinyos安装实验日期2017-5-13班级计科姓名学号实验报告要求1.实验名称2.实验要求3.实验环境4.实验步骤5.实验体会一、实验目的:熟悉Tinyos的安装过程二、实验内容:在虚拟机下安装Tinyos三、实验环境Ubuntu16.04由于Tinyos是在Linux环境下安装的,电脑虚拟机之前也装过Ubuntu 系统,所以在这里就没有用Cygwin。

四、实验步骤(对照截图具体说明,尽量详细)1.打开VMware,启动Ubuntu系统。

2.安装python开发环境和g++编译工具命令行$sudo apt-get install python-dev$sudo apt-get install g++3.安装java jdk安装jdk可以去官网下载最新版本的Linux x64后缀为tar.gz。

官网地址为:/technetwork/Java/javase/downloads/index.html命令行cd +切换到下载好的包目录, 使用tar -xzvf jdk-8u131-linux-x64.tar.gz命令解压,这里我是用的8.131版本,所以包的名字是jdk-8u131-linux-x64.tar.gz命令行sudo mv <filename> /opt/java 将解压后的文件移到/opt目录下并重命名为java,<filename>就是解压后的目录名。

4.jdk环境变量的配置,这里我采用的是修改/etc/profile文件,当然也可以用别的办法。

在命令行下输入sudo gedit /etc/profile 在文件末尾加入:export JA VA_HOME=/opt/javaexport PA TH=$JA V A_HOME/bin:$PA THexport CLASSPATH=.:$JA V A_HOME/lib/dt.jar:$JA V A_HOME/lib/tools.jar5.重启验证java版本在终端输入java -version 以验证jdk是否安装成功。

无线传感器网络节点嵌入式操作系统TinyOS的研究与移植的开题报告

无线传感器网络节点嵌入式操作系统TinyOS的研究与移植的开题报告

无线传感器网络节点嵌入式操作系统TinyOS的研究与移植的开题报告一、选题背景和意义无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)是由大量具有自我组织、自适应、低功耗、微型化、低成本等特点的无线传感器节点组成的分布式自组织网络。

无线传感器节点是嵌入式系统的重要应用领域,其通常由广义微处理器、无线模块、传感器及其他必要外设构成。

嵌入式操作系统作为无线传感器节点开发的基础,扮演着重要的角色。

搭建无线传感器网络需要可靠稳定的嵌入式操作系统作为开发基础,TinyOS是一个小型、高度可复用的开源嵌入式操作系统,用于构建分布式无线传感器网络中的节点和应用程序。

TinyOS内核是基于事件驱动和组件化设计,能提供高度优化的低功耗支持。

TinyOS在无线传感器网络、实时嵌入式系统等领域被广泛应用,因其精简、稳定、高效等特点而备受欢迎。

本课题基于TinyOS这一嵌入式操作系统,研究移植其核心功能到自主设计的硬件平台上,旨在了解TinyOS的设计理念、内核架构和应用开发,深入理解嵌入式操作系统的基本原理和实现方法,同时为无线传感器网络、实时嵌入式系统的应用研究提供支持。

二、预期研究内容1. TinyOS内核架构分析介绍TinyOS的系统结构、模块组成、事件驱动和组件化设计等关键特性,分析其理论基础和实现技术。

通过深入探究TinyOS内核代码,剖析其运行机制和模块架构,了解其整体框架。

2. TinyOS移植将TinyOS核心功能移植到自主设计的嵌入式硬件平台上,包括环境搭建、编译系统配置、外设驱动等关键技术点的探讨。

实现基本的系统功能,如系统启动、时钟管理、任务调度等。

3. TinyOS应用开发基于TinyOS的应用开发框架进行开发实践,如利用TinyOS提供的传感器、协议栈等组件进行无线传感器网络节点的应用开发。

主要涉及网络协议设计、安全机制、节能管理等方面,为无线传感器网络应用开发提供有益的探索和实践。

TinyOS学习笔记作者:幽暗天琴

TinyOS学习笔记作者:幽暗天琴

TinyOS学习笔记1---入门当我们uses某接口时,那么该接口下的所有command和event都可以调用。

在一些情况下,组件也可以provides和usesCommand。

同样的provides的组件要实现command的函数内容。

配置文件现在,我们已经知道某些组件提供的接口,但,仅仅通过这还不足以访问这个组件。

如果a,b同时都提供了一个接口c,那么,当组件d访问c接口时访问的到底是a还是b呢?所以配置文件就产生了,它的目的就是声明你要访问的组件名称,并且将它所提供的接口与你想要使用的接口相连接。

配置文件的构成配置文件configuration首先声明了其应用程序下的组件,关键字:components.声明了组件之后,通过->可以将两个组件的接口连接起来。

Main.StdControl -> BlinkM.StdControl;这段代码就是把组件main和blinkm的stdcontrol连接起来,这样,就建立了两个组件之间的联系。

当调用main.stdcontrol的时候就相当于调用了blinkm.stdcontrol。

关键字-> 永远是将一个使用(uses)的接口(左边)于一个提供(provides)的接口(右边)相连接。

也就是说只有左边的组件能够调用右边的组件的接口。

反之则不可以。

并且该关键是一个多对多的关系,即一个组件可以连接到很多接口,反之一样配置文件还可以通过=关键字来进行接口之间的连接,=号表示两个接口之间的关系是等同的,类似于c语言中的指针。

=号两边可以是uses=pro 也可以是u=u ,p=p.注:配置文件中也可以使用或提供接口。

(后面有例子)配置文件和顶级配置文件一个程序中可以有多个配置文件,但一定要有一个顶级配置文件。

在tinyos中组件也是分层次的。

最底层的组件贴近硬件部分,是经过一层一层封装才有了上层的组件,封装的过程中就使用了配置文件。

而一个应用程序需要一个顶级配置文件,在所有其他的配置文件的更高一层,编译时会首先参照该文件进行编译。

无线传感器网络课程报告_TinyOS节点-节点通信实验

无线传感器网络课程报告_TinyOS节点-节点通信实验
implementation { ... components new AMReceiverC(AM_BLINKTORADIO); ...
5
}
implementation { ... App.Receive -> AMReceiverC;
}
4
1
topo.txt
3
1
2
test.py
#!/usr/bin/python from TOSSIM import * import sys
Receive Packet AMPacket AMSend Packet AMPacket PacketAcknowledge
AMSnooperC
Receive Packet AMPacket
AMSnoopingReceiverC
Receive Packet AMPacket
ActiveMessageAddressC
{ if (len == sizeof(radio_count_msg_t))
{ radio_count_msg_t* rcm = (radio_count_msg_t*)payload; call Leds.set(btrpkt->counter);
} return bufPtr;
}
Receive
SplitControl
Radio
RadioCountToLedsC.nc
AMSend Packet message_t
module RadioCountToLedsC {
2
... uses interface Packet; uses interface AMSend; uses interface SplitControl as AMControl; }

基于TinyOS的无线传感器网络任务调度的研究与改进的开题报告

基于TinyOS的无线传感器网络任务调度的研究与改进的开题报告

基于TinyOS的无线传感器网络任务调度的研究与改进的开题报告一、选题背景随着物联网技术的不断发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)已成为物联网的重要组成部分。

WSN在军事作战、环境监测、智能化制造等领域有着广泛的应用前景。

WSN由大量分布式节点组成,在网络运行中需要进行任务调度,以保证网络的高效稳定运行。

因此,如何设计和实现优秀的任务调度算法和体系架构成为WSN领域内的研究热点。

本课题将专注于基于TinyOS操作系统的WSN任务调度研究和改进,在实现基本任务调度功能的基础上,提出一种新的调度策略,改进现有的调度机制,提高WSN的性能和实用性。

二、研究目标和意义本课题的研究目标是:基于TinyOS操作系统,研究和改进WSN任务调度算法和框架,提高WSN的运行效率和性能。

本课题的研究意义主要体现在以下几个方面:1.优化调度策略,提高WSN的传输效率和能耗效率;2.提高网络节点的计算和通信能力,增强WSN的稳定性和可靠性;3.实现节点多任务调度和动态资源分配等高级功能,为WSN的应用提供更加灵活高效的解决方案;4.为国内相关项目的研究提供一定的支撑和参考。

三、研究内容和方法1. 研究并分析TinyOS操作系统的任务调度原理和机制;2. 探究WSN中的任务调度问题,明确研究对象;3. 提出新的任务调度策略,改进现有的调度算法和框架;4. 利用仿真实验进行验证评估,评估改进后的任务调度算法的性能和效果;5. 对研究成果进行总结和归纳,撰写学位论文。

四、论文结构和进度安排1. 绪论研究背景和意义、研究现状和进展、研究内容和方法、论文结构等。

2. 基本原理介绍TinyOS操作系统的基本原理、WSN的基本结构和工作原理、任务调度的基本理论和方法等。

3. 研究内容包括任务调度机制的分析、调度策略的提出、调度算法的设计和改进、资源分配等一系列研究内容。

4. 实验设计与结果分析介绍实验设计和数据分析的方法,详细说明实验流程、数据收集和结果分析等。

无线传感器网络节点操作系统TinyOS综述

无线传感器网络节点操作系统TinyOS综述

通信机制方面,TinyOS支持多种无线通信协议,如ZigBee、IEEE 802.15.4 等。它采用了轻量级的通信协议栈,实现了高效、可靠的无线通信,并降低了功 耗。
TinyOS应用程序开发来自使用TinyOS开发应用程序需要对TinyOS的编程模型有一定的了解。TinyOS 应用程序的基本结构包括硬件配置、任务定义、事件处理和通信协议等几个部分。
3、AI集成:人工智能技术在无线传感器网络中的应用前景广阔。未来 TinyOS可以集成AI算法和模型,实现对传感器数据的智能分析和处理,提高无线 传感器网络的智能化水平。
4、低功耗优化:低功耗一直是无线传感器网络追求的重要指标之一。未来 TinyOS可以通过进一步优化事件驱动机制、节能策略等方面来降低节点功耗,延 长网络寿命。
2、组件化:TinyOS采用基于组件的架构,提供一系列可复用的组件(包括 传感器驱动、通信协议、数据处理等),方便开发者根据具体应用需求进行定制 和扩展。
3、事件驱动:TinyOS采用事件驱动的编程模型,通过中断和事件处理机制 实现异步和并发任务,有效降低能耗并提高系统响应速度。
4、灵活的通信协议:TinyOS支持多种无线通信协议,如Zigbee、IEEE 802.15.4等,方便构建多跳、自组织的无线传感器网络。
TinyOS操作系统的应用实例
TinyOS操作系统在无线传感器网络中具有广泛的应用实例。例如,在智能家 居领域,TinyOS可以通过无线通信技术将各种智能设备连接起来,实现家居环境 的实时监测和智能控制。在环境监测领域,TinyOS可以部署在无人值守的野外环 境,对大气、土壤、水质等进行长期、稳定的数据采集和传输。
4、调试和测试:通过仿真或实际测试来验证代码的正确性和性能。 5、部署:将编写的应用程序部署到WSN节点上,并监控其运行情况。
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西安电子科技大学软件学院TinyOS学习报告第一周报告学院:软件学院姓名:日期:2009/12/24TinyOS的安装:在windows系统中安装TinyOS-2.0需要以下六个步骤:第一步是安装java jdk 1.5;第二步是安装cygwin;第三步是安装avr单片机工具或者MSP430工具;第四步是安装nesc和tinyos-tool;第五步是安装tinyos-2.0;第六步是配置环境变量;本周主要学习了:TinyOS Documentation Wiki—Starting with TinyOS—Tutorials中的几个Lesson:Lesson 1 Getting Started with TinyOSLesson 2 Modules and the TinyOS Execution ModelLesson 3 Mote-mote radio communicationLesson 4 Mote-PC serial communication and SerialForwarderLesson 5 SensingLesson 6 Boot SequenceLesson 7 StorageLesson 1一、TinyOS中一些主要概念:组件、模块、配置以及接口1. 任何一个nesC 应用程序都是有一个或多个组件链接起来。

组件提供(provide)并使用(use)接口。

接口声明了一组函数,称为命令(command),接口的提供者必须实现它们;还声明了另外一组函数,称为事件(event),接口的使用者必须实现它们。

2. 组件有两种类型:模块:提供一个或多个接口的实现配置:装配其他组件并使组件之间的接口相连3. 每个nesC 应用程序都由一个顶级配置所描述4. 为什么要区分模块和配置?为使设计者构建应用程序时能从实现细节中摆脱出来Q:一个配置可以使用和提供接口。

是不是使用或提供接口的配置就不能为顶级配置,而没有使用和提供接口的配置就一定是顶级配置?二、怎样编译一个TinyOS程序以及安装到平台上1.检查环境安装正确与否:tos-check-env2. 查看ncc版本:ncc --version3.使用“make”编译TinyOS应用程序,如:make micaz。

若需要仿真,make micaz sim。

4. 安装程序到微粒(如mica-family)make mica2 reinstall mib510,serialport三、简介实例应用程序:Blink1. 功能:在三个LEDS上每两秒显示二进制0-7.2. 程序构成:BlinkAppC.nc:顶级配置:导通Blink.nc和其它模板Blink.nc:提供Blink应用的实现3. “→”表示导通:把一个接口绑定到另一个接口。

箭头的左边是使用者,右边是提供者。

四、可视化一个组件图形nesdoc显示配置的结构与组成:make platform docsLesson 2一、Blink应用程序改进:BlinkSingle1.模块可以声明状态变量,一个组件声明的任何状态变量都是私有的:其他组件不能命名或直接访问它。

2.BlinkSingle功能:与Blink功能一样。

3.BlinKSingle实现方法:与Blink相比,不是用三个timer使得三个LEDS闪烁,而是使用单个timer和一个状态变量counter去实现功能。

改变如下:二、接口,命令和事件1.接口:是一系列声明的有名函数集合,同时是连接不同组件的纽带。

nesC中的接口是双向的,这种接口实际上市提供者和使用者组件间的一个多功能通道。

一方面接口提供者实现了接口的一组功能函数,称为命令,另一方面接口的使用者需要实现一组功能函数,称为事件。

2. 一个组件使用一个接口,就可以call接口的command,但是组件必须实现这个接口中的event。

3.调用一个接口的命令需要“call”关键字,调用一个接口的事件需要用“signal”关键字。

三、TinyOS执行模型:任务1. 任务在应用程序中是用来执行某些一般目的的“背景”处理的。

它是一个函数,组件告诉TinyOS它稍后运行,而非现在。

2. TinyOS 提供由“任务”和“硬件事件句柄”组成的两级调度层次结构。

关键字async 声明了可被硬件事件句柄执行的命令或事件。

这意味着它们可在任何时候执行(可能抢占其他代码的执行),因此async 命令和事件所做的工作应该尽可能地少而且应快速结束。

3. 语法:①任务在实现模块中使用如下语法声明:task void taskname() { ... },其中taskname()是程序员任意指定的任务名称标识。

任务的返回值类型必须是void,而且不可一带参数。

②分派任务的(推后)执行使用的语法形式为:post taskname();。

4.可以从一个命令、事件、甚至是另外一个任务内部“布置(post)”任务。

布置操作将任务放入一个以先进先出(FIFO)方式处理的内部任务队列。

当某个任务执行时,它会一直运行直至结束,然后下一个任务开始执行。

因此,任务不应该被挂起或阻塞太长时间。

虽然任务之间不能够相互抢占,但任务可能被硬件事件句柄所抢占。

如果要运行一系列较长的操作,应该为每个操作分配一个任务,而不是使用一个过大的任务。

5.一个任务可以安全地call命令和signal事件,但命令不能signal事件(为了避免递归循环)四、内部函数1. 命令和事件是组件之间函数调用的唯一方式。

2. 内部函数:在一些情况下组件希望一个私有的函数供它内部使用。

一个组件可以定义标准的C函数,其它组件不能命名这个函数也不能直接调用这个函数。

3. 调用内部函数不需要call或signal这样的关键字。

五、分相(Split-Phase)操作1. 在TinyOS中每一个长时间运行的操作都是分相的。

在阻塞系统中,当一个调用长时间运行的操作时,只有操作完成时调用才会返回;而在分相系统中,调用会立即返回,当操作完成会发出callback。

2. 分相操作相对于顺序代码有些复杂,但他可以使操作并行并且节省内存。

Timer.StartOneShot就是一个分相调用的例子。

Lesson 3本课主要介绍了TinyOS中的微粒间的无线通信。

一、message_t:TinyOS的消息缓冲1.TinyOS提供了许多接口去抽象底层通信服务,所有的这些接口以及许多提供这些接口的组件使用共同的消息缓冲抽象:message_t(底层通信数据的结构),用nesC结构体实现。

2.message_t结构:typedef nx_struct message_t {nx_uint8_t header[sizeof(message_header_t)];nx_uint8_t data[TOSH_DATA_LENGTH];nx_uint8_t footer[sizeof(message_footer_t)];nx_uint8_t metadata[sizeof(message_metadata_t)];} message_t;二、通信接口与组件基本通信接口:1.Packet:提供对message_t的基本访问a.清除消息内容(命令)b.得到有效载荷的长度(命令)c.得到指向有效载荷地址的指针(命令)2.Send:提供与地址无关的发送接口a.发送消息内容(命令)b.取消挂起消息的发送(命令)c.消息是否发送成功(事件)d.得到有效载荷的长度(函数)e.得到指向有效载荷地址的指针(函数)3.Receive:提供基本消息的接收接口a.接收消息(事件)b.得到有效载荷的长度(命令)c.得到指向有效载荷地址的指针(命令)4. PacketAcknowledgements:为每个包的请求确认提供机制5. RadioTimeStaming:提供时间戳活动消息接口1.AM层次实现了对radio的多路访问。

“AM tpye”涉及到多路复用的领域。

(不太理解)2.支持AM服务的接口:a.AMPacket:提供基本的AM访问b.AMSend:提供基本的AM发送接口3.一个节点的AM地址可以在初始化的时候设置:make install.n or meke reinstall.n通信组件:许多组件实现了基本通信接口与AM接口1.AMReceiverC - Provides: Receive, Packet, and AMPacket.2. AMSenderC-Provides:AMSend,Packet,AMPacket,andRacketAcknowledgements as Acks.3. AMSnooperC - Provides Receive, Packet, and AMPacket.4. AMSnoopingReceiverC - Provides Receive, Packet, and AMPacket.5. ActiveMessageAddressC–提供用来得到或设置节点AM地址的命令(少用)三、通过无线网络发送消息:BlinkToRadio1. 重新实现Blink:BlinkToRadio(自增counter,用LEDs显示counter值的低三位,并通过Radio将counter的值发送出去)2. BlinkToRadio应用程序的组成:a.BlinkToRadioC.nc:提供实现逻辑b.BlinkToRadioC.h:定义常量c.BlinkToRadioAppC.nc:导通d.MakefileCOMPONENT= BlinkToRadioAppC #指明顶级配置include $(MAKERULES) #装载TinyOS build System3. 定义一个信息结构①发送的信息:节点ID和消息。

②结构体:typedef nx_struct BlinkToRadioMsg {nx_uint16_t nodeid;nx_uint16_t counter;} BlinkToRadioMsg;4.实现应用程序的步骤:①明确接口②更新模块③声明新变量,增加新的初始化代码④增加逻辑调用⑤实现事件⑥更新配置的实现⑦导通接口四、从无线网络中接收消息实现步骤和三相似Lesson 4本课主要介绍如何从一个PC到一个微粒的通信。

一、包源与TestSerial1.包源:对于mote-pc间通信的一个基本抽象。

实际上,它是一个通信媒介,一个应用可以通过它从微粒接收包,并发送包到微粒上。

2.测试串行端口的第一步就是把TestSerial应用程序安装到微粒上(使用make)。

一旦安装好后,就需要通过串行接口运行相应的JAVA应用程序进行通信:如:java TestSerial –comm serial@/dev/ttyUSB0:telos其中-comm是用字符串的形式明确包源3.MOTECOM如果没有-comm参数,那么工具就会检查MOTECOM环境变量,MOTECOM 没有设定包源,则缺省的为SerialForwarder。

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