基于MC9328MX1的可重入中断技术研究

在嵌入式系统中,实时性是一个普遍的要求。在嵌入式多任务系统中,实时性要求高的任务一般都通过中断来实现,并且高优先级中断应能打断低优先级中断的执行。文章基于MC9328MX1,设计了一个可重入的中断系统。     

小卫星星载计算机及其外围设备的管理

在现代小卫星通用平台的设计中，由于功能及计算量的增加，使得对星载计算机及其外围设备的管理成为制约系统性能和可靠性的瓶颈。针对这一问题，以某小卫星为例，讨论了现代小卫星星务管理软件对星载计算机及其外围设备的管理方法和技术。通过引入实时多任务嵌入式操作系统，设计以多任务并行运行为主要特征的星务管理软件体系结构，把外设划分为二级三类，通过调度任务对与不同外设相对应的任务进行调度，并裁剪PSOS实时多任务操作系统，提高代码利用率，缩短了系统的运行周期，提高了系统控制精度和可靠性。     

基于TSC695F的高可靠航天相机控制器设计

针对传统相机控制器已无法满足航天相机更多的任务需求和更高的可靠性要求,本文根据某实际型号项目应用背景提出了一种以TSC695F为核心处理器,FPGA辅助其进行功能及外围接口扩展的新型高可靠航天相机控制器设计方案,并详细阐述了系统的组成和软硬件设计。结合航天光学相机模拟在轨飞行测试平台进行的大量测试,结果表明,本相机控制器在硬件设计简化和程序映像组织优化的同时工作稳定、可靠,为新一代航天相机控制器设计提供了新的思路。     

基于DOS系统的实时多任务控制软件设计方法研究

高精度数控系统对控制软件的实时性有很高的要求，为了满足弧焊机器人用数控焊接变位机控制系统的实时性要求，提出了一种基于DOS操作系统的实时多任务控制软件的设计方法，该设计方法通过对控制系统中各个实时任务的动态调度，提高了CPU的利用率，实验，由于多任务机制的采用，显著提高了系统的可靠性，并使控制精度得到了保证。     

小卫星星务管理软件的设计

针对小卫星自主飞行和自主管理的要求，以某小卫星为例，介绍星务管理软件的基本功能、体系结构和系统设计。并对软件设计原则、多任务设计、数据通信、双机容错和故障诊断与处理作了较详细的讨论。充分利用多任务操作系统的能力，在体系结构上，将星务管理、姿控管理、数据通信和容错系统彩一体化设计，在不影响正常飞行任务的前提下，有效地提高系统的可靠性，较好地解决了小卫星期自主飞行和自主管理的难题。     

实时多任务应用最坏情况设计的研究

论述了实时应用软件从循环轮询系统,前后台系统到实时多任务系统的发展及实时多任务系统的特点;分析了实时操作系统所提供的典型性能指标、任务切换时间、中断延迟时间;研究了其性能指标与实时多任务应用的最坏情况设计的关系,最后提出实时操作系统应该提供的性能指标供应用设计。     

VxWorks操作系统在振动台测控系统中的应用

针对振动台测控系统应具有实时处理多任务能力的问题,提出把抢占式实时操作系统VxWorks引入测控系统,并分析了其必要性.介绍了VxWorks操作系统的优点和S3C4510B的特点与结构,并根据具体的系统来建立任务.     

嵌入式多任务GUI通信机制研究

针对单任务GUI系统中对事件响应慢和系统资源浪费等问题，将Windows消息驱动机制的设计思想引入到嵌入式多任务GUI系统的设计中，讨论了关于在嵌入式Linux平台上实现基于消息驱动的多任务GUI系统中出现的一些任务对数据访问与保护、任务间同步和系统稳定性等关键问题以及解决方案。     

航天测控通信系统任务可靠性分配研究

阐述了航天测控通信系统的构成及其测控任务,在分析了航天测控通信系统任务可靠性分配基本理论和测控资源的可靠性指标的基础上,构建了航天测控通信系统任务可靠性分配模型。最后,设计了模型求解的粒子群优化算法思路和流程,并通过具体算例验证了任务可靠性分配算法的有效性和可行性。     

基于UC/OS-II的市场伞控制系统设计

针对以8位单片机为控制芯片的市场伞控制系统在风速、光强检测等多任务调用的实时性问题,提出一种将实时嵌入式操作系统UC/OS-II移植到单片机中的方法。利用UC/OS内核的多任务调度功能,从软件上对多个任务进行优先等级划分。该方法有效地实现了市场伞控制系统的多任务实时性,提高了市场伞控制系统的软件模块化程度,使系统的运行更加稳定、可靠。     

Windows and Fieldbus Based Software Computer Numerical Control System

Computer numerical control (CNC) system is the base of modern digital and intelligent manufacturing technology. And opened its architecture and constituted based on PC and Windows operating system (OS) is the main trend of CNC system. However, even if the highest system priority is used in user mode, real-time capability of Windows (2000, NT, XP) for applications is not guaranteed. By using a device driver, which is running in kernel mode, the real time performance of Windows can be enhanced greatly. The acknowledgment performance of Windows to peripheral interrupts was evaluated. Harmonized with an intelligent real-time serial communication bus (RTSB), strict real-time performance can be achieved in Windows platform. An opened architecture software CNC system which is hardware independence is proposed based on PC and RTSB. A numerical control real time kernel (NCRTK), which is implemented as a device driver on Windows, is used to perform the NC tasks. Tasks are divided into real-time and non real-time. Real-time task is running in kernel mode and non real-time task is running in user mode. Data are exchanged between kernel and user mode by DMA and Windows Messages.     

可重构技术的航天应用与星载计算机设计

针对微小型航天器星载计算机设计中存在的功能、性能与可靠性之间的矛盾,提出将可重构计算技术应用于航天领域,进行可重构星载计算机的设计.通过对可重构计算技术航天应用现状分析,从体系结构、功能、可靠性等方面进行微小卫星可重构星载计算机的研究与设计,并分析采用硬件编程实现重构配置算法的系统性能.构建基于可重构星载计算机和dSPACE仿真计算机的闭合回路仿真平台,进行上述设计的验证工作.实验表明,可重构星载计算机能够完成正常控制工作,在500 ms的控制周期下,稳态下姿态角速度的精度可达0.05°/s,通过实现对日定向与对地定向2种模式之间的切换,得到切换时间为520±40 ms,能够满足卫星对星载计算机的切换要求.     

Windows and Fieldbus Based Software Computer Numerical Control System

Computer numerical control(CNC)system is the base of modern digital and intelligent manufacturing technolo- gy.And opened its architecture and constituted based on PC and Windows operating system(OS)is the main trend of CNC sys- tem.However,even if the highest system priority is used in user mode,real-time capability of Windows(2000,NT,XP)for applications is not guaranteed.By using a device driver,which is running in kernel mode,the real time performance of Windows can be enhanced greatly.The acknowledgment performance of Windows to peripheral interrupts was evaluated.Harmonized with an intelligent real-time serial communication bus(RTSB),strict real-time performance can be achieved in Windows platform. An opened architecture software CNC system which is hardware independence is proposed based on PC and RTSB.A numerical control real time kernel(NCRTK),which is implemented as a device driver on Windows,is used to perform the NC tasks.Tasks are divided into real-time and non real-time.Real-time task is running in kernel mode and non real-time task is running in user mode.Data are exchanged between kernel and user mode by DMA and Windows Messages.     

OPC Server在VxWorks下的应用研究

随着工业生产的不断发展,工业控制软件日益复杂.传统的基于设备驱动程序的数据传输方式已经不能满足现实的需要,OPC标准通信协议应运而生.本文提出了一种在嵌入式实时操作系统VxWorks下开发OPC服务器应用软件的方法,并开发了一款遵循OPC数据存取规范的OPC服务器软件.该OPC服务器基于VxWorks提供的VxDCOM组件,相比基于Windows COM/DCOM的OPC服务器软件具有更高的稳定性和实时性.实验证明,该OPC服务器可以与Windows下或VxWorks下开发的的OPC客户端软件进行通信,并在功能与性能上都有不错的表现.     

在VxWorks上开发战车虚拟仪表图形系统

为了在嵌入式实时操作系统VxWorks上实现战车虚拟仪表图形系统，在提高战车虚拟仪表图形系统代码可复用性和软件可维护性方面给出了基于设计模式的系统结构设计，并研究了在VxWorks的媒体库WindML上实现图形系统的技术难点问题．     

基于LabVIEW的HDLC协议收发器设计

HDLC协议以其优异的性能在可靠性需求较高的场合得到了广泛应用.针对航天某领域的协议测试评估需求,解决传统协议测试设备程序复杂、开发周期长的问题.为了满足系统快速集成、协议参数灵活配置的总体要求,提出了一种基于LabVIEW软件构建HDLC协议收发器的方案,完成了HDLC核心收发模块设计,并以此为基础组成一套完整的测试系统.对HDLC协议处理及接收、发送程序设计进行了说明,着重介绍了收发器中核心循环校验码(CRC)校验模块及比特插入删除模块的实现方法,同时对收发器的主要功能模块进行了仿真和测试.使用LabVIEW设计的HDLC收发器轻量高效、运行灵活,可应用于HDLC协议设备的测试和协议性能分析等场合,提高数据通信系统的扩展性、实时性和稳定性.     

一种改进的VxWorks模块卸载方法研究

在VxWorks操作系统下进行模块卸载的过程中,由于默认的卸载机制不进行模块依赖关系检查,经常会出现严重的软件错误。针对这种情况,首先分析了VxWorks的动态加载原理;然后重点研究了VxWorks的模块依赖关系管理,进行了模块存储映像设计;最后在此基础上设计和实现了一种改进的VxWorks模块卸载流程方法,并进行了测试、验证。实践证明：在VxWorks下,该方法能一定程度地提高基于动态加载器实施软件维护的可靠性。     

基于LM629对足球机器人运动控制的设计

阐述了如何利用ATMega8535微控制器、运动控制芯片LM629及马达驱动芯片LM18298构建F-180小型组足球机器人的运动控制系统．此运动控制系统简化了整个机器人控制系统的硬件设计,提供了精确、高性能的实时计算,并说明了LM629的工作原理及基于此芯片的运动控制模块的硬件实现,介绍了相应的软件设计方法．     

一种基于旋转矩阵分解的视觉伺服控制算法

针对传统视觉伺服控制算法易使目标物品脱离摄像机视野而致伺服失败的缺点,从表征当前摄像机坐标系与期望摄像机坐标系姿态关系的旋转矩阵中分解出了等效转轴和等效转角,利用它们构造了一种可以有效控制摄像机朝向的任务函数矢量,并推导出了表征任务函数矢量变化量与摄像机运动速度间非线性映射关系的雅可比矩阵。然后构造了任务函数,并根据李雅普诺夫第二方法设计了解耦的视觉伺服控制律,最后对所设计的控制律进行了实验验证。实验结果表明,使用旋转矩阵分解方法构造的任务函数矢量来控制摄像机朝向,可使目标物体始终位于摄像机的视野之内,从而有效避免伺服失败。