嵌入式控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)性分析與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著技術(shù)的發(fā)展,在嵌入式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(Embeded RTOS)已經(jīng)成為潮流.和過去的前后臺(tái)的軟件結(jié)構(gòu)相比,多任務(wù)系統(tǒng)可以提供標(biāo)準(zhǔn)化、實(shí)時(shí)性可預(yù)測(cè)、軟件易于維護(hù)等特性.該課題來源于某研究所科技基金資助項(xiàng)目,研究嵌入式控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性分析與設(shè)計(jì).該文首先介紹嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的概念、應(yīng)用場(chǎng)合和發(fā)展概況.然后分析了在系統(tǒng)中引入RTOS的必要性以及通用操作系統(tǒng)與RTOS之間的區(qū)別,從多個(gè)方面比較了兩個(gè)源代碼開放的RTOS,

2、即RT_Linux和uC/OS,指出后者可能更加適合于中小規(guī)模的嵌入式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng).過去對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的多任務(wù)優(yōu)先級(jí)安排和實(shí)時(shí)性分析,存在著一些缺點(diǎn).因此該文提出以功能的角度來分析系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性.首先分析了對(duì)功能塊優(yōu)先級(jí)劃分的約束條件,然后提出模糊概念優(yōu)先級(jí)'高',將模糊優(yōu)選的理論用于系統(tǒng)中功能塊優(yōu)先級(jí)順序的確定,提出多功能塊實(shí)時(shí)系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)決策模型.如果一個(gè)功能塊是由多個(gè)任務(wù)組成的任務(wù)鏈構(gòu)成,那么就必須決定這些任務(wù)的優(yōu)先級(jí)順序.首先基

3、于對(duì)uC/OS操作系統(tǒng)調(diào)用分析,計(jì)算了單個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間.然后分析了任務(wù)鏈在兩種不同任務(wù)優(yōu)先級(jí)安排順序下的響應(yīng)特性.然后根據(jù)工程實(shí)際,提出了一種新的優(yōu)先級(jí)安排方案.在一個(gè)功能塊由多個(gè)任務(wù)組成的單中斷源任務(wù)鏈和多中斷源任務(wù)鏈時(shí),各個(gè)任務(wù)的合理安排順序是:第一個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)最高,第二個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)最低,然后各個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)依次遞增,最后一個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)為任務(wù)鏈中次高.最后,研究了一個(gè)實(shí)際控制系統(tǒng)中的多傳感器決策功能塊,在開發(fā)板上進(jìn)行了模擬運(yùn)行.然后