基于CORTEX-A8处理器的嵌入式数控系统实时平台的设计与实现

针对低端数控系统计算能力不足等特点.提出一种嵌入式数控系统的解决方案.本文详细介绍了嵌入式实时系统的实现方法,重点阐述了基于嵌入式实时系统的数控系统的实现.文章针对高性能嵌入式处理器,结合可适应多域的操作系统的实时化技术实现嵌入式实时系统,将数控系统集成到嵌入式实时操作系统中.最后针对实时系统的任务调度延迟和周期抖动以及数控系统的核心线程的执行时间进行测试.经实验验证,本文提供的嵌入式实时系统可以满足数控系统的要求,运行于实时嵌入式平台的数控系统可以满足实时加工的需求.     

嵌入式自适应实时资源管理

现存的资源管理方法是针对传统的封闭嵌入实时系统设计的,在动态环境时难以保证系统的服务质量。为此,依据新一代典型动态实时系统的需求,运用基于控制论的自适应实时资源管理方法,改进Red Hat公司的eCos操作系统,在原eCos操作系统中加入基于控制论的实时调度架构、RM调度器、实时任务API和系统监视器,实现一个嵌入式自适应实时资源管理架构。实验结果证明,该架构具有更精确和高效的服务质量,保证系统实时动态的资源需求和实时任务的正确性。     

一种虚拟化操作系统基于事件驱动的实时调度方法

提出了一种基于系统实时事件驱动和时间驱动相结合的调度方法,可以对虚拟化操作系统进行实时性改造,改进其调度算法的实时性,满足虚拟化操作系统在嵌入式实时系统中的应用。实际改进测试表明,虚拟化操作系统的实时性能有较大幅度提升,能够满足嵌入式系统虚拟化的实时性需要。     

一个基于嵌入式实时操作系统内核的状态

在嵌入式实时系统的研发过程中,传统的交叉调试技术无法全面了解系统的实时运行状态.更为严重的是,它会破坏运行任务的实时性.本文在嵌入式交叉调试器研究的基础上提出并实现了一种基于嵌入式实时内核的系统状态监视器,它不但能够获取开发者所需的系统状态数据,而且能够有效保证运行任务的实时性.     

面向多核处理器的实时优化技术:基于独立实时域的实时优化方法

多核处理器具有良好的性能功耗比,因此其在实时嵌入式系统中的应用是一种趋势.然而,现有的软件结构下,多核处理器的多核特性对实时性能的提高没有帮助;甚至,多核处理器核间的资源共享使影响程序执行时间的因素变得复杂,实时任务的最坏执行时间(Worst Case Execution Time,WCET)变得更为不可预测和难以控制.基于国产飞腾处理器研究了基于多核处理器的实时系统构建和实时性能优化,提出了“基于独立实时域的实时优化方法”;通过虚拟化技术把处理器分为“实时域”和“非实时域”,实时任务和非实时任务运行在不同的核心上,充分利用多核处理器各个核心,高效调度实时任务和非实时任务运行.     

信息安全风险管理系统的设计与实现

嵌入式设备随着应用领域的扩展呈现出多样性以及复杂性,而嵌入式实时系统普遍不具有良好的设备驱动体系结构,造成驱动开发困难、可移植性差.该文给出了一种嵌入式实时操作系统下的驱动框架,支持各种设备及总线接口,设计了一种快速的设备中断机制,符合嵌入式实时系统的强实时、高可靠的特点,能够满足开发各种嵌入式系统.     

工控应用系统中嵌入式数据库实时性研究

在工业控制嵌入式实时系统中应用的数据库要同时满足嵌入式和实时性两方面的要求。工业控制系统中的嵌入式实时数据库通常作为软件部件镶嵌于设备中或实时应用环境中,它往往是同具体的物理设备联系在一起的,用于保存和记录外部设备的状态值。本文将结合工业控制的应用背景,来分析和研究工控应用系统中嵌入式数据库的实时性问题。并通过一个工业控制的实例分析了嵌入式实时数据库在控制系统中的工作机制。     

嵌入式操作系统的优先级逆转与继承机制

嵌入式操作系统是支撑嵌入式系统的核心技术。而嵌入式Linux由于其开放的源代码,强大的技术支持,对众多硬件的支持使其成为嵌入式系统的良好的解决方案。由于其特殊的应用环境,嵌入式系统一般都是实时系统,其对操作系统的实时性能要求很高。而且基于同样的理由,嵌入式操作系统的应用程序调试跟踪难度很大,因此需要一个能对系统进行全面跟踪的工具。     

嵌入式实时多任务操作系统VRTX/OS

<正>随着计算机技术的不断发展,工控领域不断扩大,工业现场对实时性的要求越来越高,高技术产业、传统工业的改造都迫切需要具有实时特点的软硬件系统.国际上通常通过使用实时多任务操作系统来进行实时系统的开发,既提高了系统的可靠性,又大大降低了开发费用,缩短了开发周期.国内大量的实时软件仍处于开发者自己编写的状况,因而有必要了解和使用一些成熟的实时多任务操作系统.通常说,实时操作系统具有快速处理在时间上异步出现的事件的能力,多任务操作系统是多个活动或进程在不相互影响下同时运行的系统.几个任务活动能够同时运行、并且在时间上每个精确定时的系统称为实时多任务操作系统.     

实时系统安全评估机制及其仿真研究

研究了嵌入式实时系统弹性应对策略中的安全评估机制。工业控制系统中存在嵌入系统,现有嵌入式系统无法动态掌握系统运行时的安全状况并无法做出响应的问题。为了保证嵌入系统安全运行,提出了实时系统的弹性应对策略以改善系统的安全性,设计并实现了模式匹配的嵌入式实时系统安全等级评估模块,可以实现动态实时的系统安全状况评价,并为系统动态配置安全策略提供了决策支持。采用RT-Linux建立了仿真评估环境,对安全等级评估系统的性能进行了仿真测试。测试结果表明安全等级评估模块的系统开销很小,能够有效的保障嵌入式实时系统的安全运行,具有广泛的应用价值和前景。     

基于ARM7TDMI的OHCI控制器驱动程序设计

OHCI(Open Host Control Interface)作为USB主机控制器的国际标准之一,已经广泛应用于各种电子设备中。目前OHCI主要应用于高端嵌入式电子产品中,对操作系统的体系结构较为依赖,相应的驱动程序在实时性要求较高和硬件资源简单的环境中不能直接移植与应用。为了解决此问题,需要开发独立于操作系统平台的驱动程序。通过与采用ARM7TDMI内核的LPC2478硬件平台相结合,可实现所需要的拥有USB主机功能的嵌入式应用平台。     

基于ARM和DSP的语音通讯系统设计

为解决强背景噪声下的语音通信问题,设计了基于ARM核处理器的硬件控制平台和以DSP为核心的语音处理系统,采用嵌入式以太网完成实时语音和指令数据的传输;在uClinux嵌入式操作系统下开发了外部设备的驱动程序和网络应用程序,系统在实际应用中满足了语音实时通讯要求。     

嵌入式实时操作系统在数控系统设计中的应用

分析了嵌入式实时操作系统的特点,其与通用操作系统相比更适合嵌入式数控系统的设计。选用µC/OS-II并以模块化的思想设计了基于MC68F375和MCX314的嵌入式数控系统硬件平台,对软件结构进行了层次划分,以功能应用为目标对应用软件进行了模块化设计,以实时性强弱为标准对数控系统任务的优先级进行了分配,分析了系统多任务运行的调度机制,开发了TDNCL4M和TDNCL4T数控系统。     

Windows CE．NET及其在嵌入式系统中的应用

介绍了Microsoft公司最近推出的嵌入式实时操作系统Windows CE．NET的功能模块和新增特性。该系统能够根据硬件设计的需要，定制出相应平台并能兼容市场上各类Win32软件，从而加速了用户的开发过程。同时还对Windows CE．NET和Windows XP embedded两者的性能进行了简单比较，为开发者选用适当的嵌入式操作系统提供了一定的参考。最后阐述了构建基于CE．NET的嵌入式平台的过程，并简要说明了如何在构建的平台上开发嵌入式应用程序。     

基于μC/OS-Ⅱ的多任务BLDCM驱动控制系统设计

无刷直流电机(BLDCM)控制系统具有时变、非线性、强耦合等特征,如何高效可靠地实现无刷直流电机的驱动控制是文章要解决的问题;文中以数字信号处理器(DSP)为硬件平台,以μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为软件平台来设计无刷直流电机驱动控制系统,系统利用DSP周边外设丰富及运算速度快的优点简化了硬件系统,μC/OS-Ⅱ硬件实时性以及低成本、易控制、规模小、性能高,可大限度地缩短软件开发周期,降低开发成本.     

基于STM32的高精度车载气压高度表设计

针对车载气压高度表对跨地域、长时间运行的高精度以及系统小型化、界面友好化等要求,设计了基于STM32硬件平台的车载气压高度表系统.系统中采用高精度硅压阻式压力传感器,皮托管及相关管路组成气路系统实现大气压静压的采集,并通过嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ和图形用户界面μC/GUI实现基于多任务的界面显示.实验结果表明：经实时校正后的车载气压高度表在长时间运行时测量精度优于1.2m,具有较高的测量精度,能很好地满足气压高度表车载应用的高精度高度定位要求.     

Windows CE.NET实时性能的测试与研究

嵌入式操作系统的实时性能是衡量一个嵌入式操作系统的重要指标。目前有多种指标和测试方法可以测量一个操作系统的实时性能。本文主要关注于使用OSBench采测量Windows CE．NET任务调度器的实时性能，并分析了在不同系统硬件和不同系统负荷情况下实时性能的变化情况。得到了四种不同同步方式的时间特性，及它们之间的比较差异，也证明了windows CE．NET具有最好的实时性能。     

国产天脉1型操作系统的嵌入式软件开发配置

本文介绍了中航631所研制的天脉1型嵌入式实时操作系统,分析了天脉1型操作系统及相关平台的配置方式。针对MSL层及OS层特点,在P1013硬件系统上实现了天脉1的配置和工程应用。应用结果表明,基于天脉1型操作系统的嵌入式软件具备强实时、稳定性高并支持多任务的特点,能够提高武器装备质量。     

基于COM的嵌入式系统通用硬件抽象层框架设计

随着嵌入式系统的飞速发展,各种嵌入式处理器以及片上系统（Systemon Chip,SoC）应用于各种设备,从传感器、手机、PDA等到笔记本电脑。嵌入式系统的广泛应用促进了嵌入式软件,特别是嵌入式操作系统的发展,但嵌入式系统硬件体系结构的多样性又给嵌入式软件、嵌入式操作系统的开发、维护带来了极大的不便。文中针对硬件平台依赖性制约嵌入式操作系统发展问题,提出了一种应用COM技术开发的硬件抽象层设计,实现嵌入式操作系统跨硬件平台移植。     

基于VxWorks的综合导航系统数据记录仪软件设计

以PC/104为硬件平台,基于VxWorks嵌入式实时多任务操作系统,结合面向模式的软件体系结构的思想,提出了一种综合导航系统数据记录仪软件设计实现方案,并详细论述各分步程序结构设计.通过测试验证了系统设计的正确性和有效性.