实时程序设计方法的发展趋势

本文概述了目前实时程序设计方法学的两个基本方面:实时程序设计语言和实时程序的规范说明及形式化验证。讨论了实时程序设计的基本特点和与一般程序设计的不同之处。程序层次的实时性包括静态的时间限制表达和动态的时间限制维护.程序规范层次的实时性包括建立规范说明模型和形式化证明。     

可视程序设计语言形式化规范的研究

在计算机领域引入程序可视化技术，把图形技术融进程序设计中，其目的在于减少人与机器交流的故障。首先简述可视程序设计的基本概念，然后介绍可视程序设计语言的形式化描述，如图形系统的形式化规范，图标操作符，图标谗句的语法与语义分析描述。     

多线程技术在实时测量系统中的应用*

实时测量系统具有很高的实时性要求,多线程技术以其能同时执行多项任务、最大程度利用多处理器性能的独特优点很好地满足了这一要求。在角变形实时测量系统中采用了多线程的编程方法进行程序设计来提高系统的实时性,取得了很好的设计效果。     

基于扩展Petri网的系统建模及形式化验证方法*

嵌入式实时系统对时间约束性、安全性和可靠性具有非常高的要求,但是传统的建模和形式化验证方法难以满足对系统的实时性和安全性的模拟和验证需求。通过对有色Petri网的时间属性进行扩展,提出了实时有色Petri网模型,能够对系统的时间属性进行模拟和评估;参考实时有色Petri网模型到时间自动机的语义转换规则对模型进行转换,可以利用时间计算树逻辑对系统的实时性、安全性和可靠性进行形式化验证。以列车通信网络控制器的双线冗余控制模块的建模和形式化验证为例,证明了该方法的有效性。     

基于RPU的TTI程序设计和分析方法

实时嵌入式系统不仅要保证计算结果的逻辑正确性,还要确保与外界交互的时序正确性,所以底层程序要能精确表达上层模型中的时间行为. TTI指令集（time-triggered instruction set）的提出尝试解决计算机指令集体系结构层次缺少时间语义的问题,并且基于TTI指令集实现的实时处理单元（real-time processing unit,RPU）证明了TTI指令集的可行性和有效性.但是目前的工作缺少对于TTI程序设计和分析方法的研究.所以,基于TTI指令集和RPU,提出了TTI指令集可以表达的4种时间语义,给出了TTI程序的设计范式.并且构建了TTI程序时间行为的表示方法——TFG+,TFG+是对TFG的扩展,TFG+区分了TTI程序中时间语义指令和普通代码段,可以表示TTI程序的控制流信息、用户规定的时间行为和TTI程序平台相关的时间属性.最后,提出了TTI程序的时间分析方法以及时间安全性检查方法,为TTI程序的设计和部署提供了依据.     

基于RTX的红外目标模拟器实时控制系统

研究红外目标模拟器控制系统的实时性问题.为降低红外目标模拟器控制系统的硬件成本、缩短研制周期、提高系统通用性,研究了基于单台PC机的实时控制系统,提出了双进程的实时主控软解决方案.控制任务分成实时任务和非实时任务,实时任务采用类似于嵌入式系统的结构化程序设计,非实时任务采用面向对象的模块化设计,两类任务通过共享内存进行数据通讯,通过同步事件进行同步操作.在远程控制模式下,采用正弦扫频信号对控制系统的实时性进行了测试,实验结果表明该实时控制系统控制周期确定,实时性高,运行稳定可靠,满足了红外目标模拟器实时性需求.     

基于RTX的建模与实时仿真软件YH-RTSIM的设计

为了满足新型飞行器半实物仿真更高的实时性要求,基于Windows的实时扩展包RTX开发建模与实时仿真软件YH-RTSIM,设计了由仿真建模集成环境、Windows进程和RTSS进程组成的软件结构,不仅可提高实时性,而且原有用户的仿真程序只需很小的修改就可编译运行。设计了基于共享内存的进程间通信算法来实现实时数据存储和显示,设计了帧时间控制算法保证精确的帧时间。测试和应用表明:YH-RTSIM运行正确, 仿真帧时间的误差为-0.0004ms~0.0004ms,小于1μs (0.001ms),能满足飞行器半实物仿真的需要。     

一个形式化的程序设计方法及其实验系统

本文提出了一个形式化的程序设计方法,即以循环不变式为指导,运用程序变换规则从程序说明逐步地形式化地推争程序。生成的程序对于输入说明和输出说明是正确的。我们使用正则自动机作为程序的算法模型。这种算法模型具有通用性,它表示的程序可以等价地变换为某种程序设计语言的程序文本,如FORTRAN或PASCAL程序。 文中提出了“程序语句生成器”的概念及有关的程序变换规则,论述了利用循环不变式自动构造循环程序的原则和方法。文章还扼要介绍了应用这个方法的一个小型自动程序设计实验系统APES-82。     

实时多任务操作系统环境下单片机实时系统的开发与实现

本文将iRMX51实时多任务操作系统中的核心程序iDCX51移置到8031单片机上,并且在iDCX51的基础上,增加了键盘管理程序和多机通信程序,省去了在设计实时单片机系统时对实时性的过多考虑。     

面向对象程序设计方法学与Ada

本文从现行功能性程序设计方法学的局限性论及面向对象程序设计方法学的实质,以及用该方法学进行程序设计的步骤,并有用Ada语言按此规范作设计的实例。面向对象程序设计方法学是现行功能性程序设计方法学的延伸和发展。用这这种规范开发的软件不仅适应并发、实时应用的要求,而且易于满足软件工程的规范。 Ada虽不是面向对象程序设计语言,但它的数据抽象和封装机制很适合于这种规范。从而,将面向对象程序设计方法学用于Ada程序设计,可以形成良好的程序设计风格。实际上,已经形成了Ada程序设计方法学。     

基于LINUX和CAN总线的工业嵌入式控制系统研究

介绍了嵌入式系统在工业控制中的技术要求和特点．对控制系统的实时性进行了阐述．给出了基于CAN总线的嵌入式工业实时控制系统设计的简例．并且对用户在再开发过程中需用的操作系统和应用软件编程的关键技术也进行了讨论。     

在RT-Linux实现优先级继承机制

优先级反向是实时系统中由于任务间需要共享资源以及同步而引起的高优先级任务被低优先级任务阻塞的现象。优先级反向使得高优先级任务的执行时间无法预测,增加了实时系统的不确定性。解决优先级反向可以采用优先级继承机制。通过对RT-Linux源代码的分析,应用基本优先级继承协议对RT-Linux进行了改进,消除了优先级反向,改善了RT-Linux的实时性能。     

基于比特表的RTCS多任务调度算法研究

实时控制系统（RTCS）中的实时性和并行性非常重要。可以采用有效的任务调度算法程序来协调两者之间的矛盾,保证系统的实时性和并行性。提出了一种基于Bit Map的调度算法,能较好地满足复杂系统的实时性与并行性要求。对调度算法程序设计中应注意的关键问题也作了讨论。     

K带实时图灵机计算能力与图灵机带数的关系

本文证明了对任意整数k,至少存在一个语言能被k带实时图灵机接受,但不能被(k—1)带实时图灵机所接受,从而证明了k带图灵机计算能力严格强于(k-1)带实时图灵机。     

嵌入式RTC的设计与实现

实时时钟RTC(Real Time Clock)基本功能是提供时、分、秒等时间信息,并可提供闹铃功能.采用自项向下的正向高层次设计方法对RTC电路设计与实现进行了研究,对RTC电路的功能,原理及应用进行了介绍,并给出了比较详细的设计方案.该设计符合I2C总线接口规范.     

基于HLA的三维虚拟环境

在分析了HLA体系结构及运行支撑框架(RTI)的基础上,提出了一个基于HLA的三维虚拟环境的设计和实现方案。阐明了此类系统的设计方法,着重分析了系统实现中涉及的仿真对象模型、信息交互机制、程序控制逻辑、坐标转换、实时性等关键技术问题和解决方案。最后在使用WindowsNT4.0的PIII高档微机平台上实现了该系统。实验表明,在综合分布交互系统SSS中,该分系统可实现与其它分系统的正确交互,场景刷新速率最高可达20帧/秒,基本满足实时性要求。     

实用嵌入式操作系统OS20内核分析

介绍了ST公司的嵌入式实时操作系统OS20,指出其基本特点和常用范围,着重分析了其主要内核功能模块,即任务管理,时钟管理,内存管理,中断管理,信号量管理和消息管理,并举例说明了其应用。     

Pre-emptive versus non-pre-emptive real time scheduling in intelligent mobile robotics

Autonomous and semi-autonomous mobile robots have to perform a multiplicity of concurrent activities in order to carry out useful tasks in unstructured human-populated environments. Even if it is commonly accepted that a successful accomplishment of assigned tasks requires some sort of real time capability to quickly react and adapt to environmental changes, it is not clear which operating system support is best suited for the scheduling and synchronizing of concurrent activities with different timing requirements. This paper discusses this problem, comparing two different real time scheduling policies for autonomous robot applications: pre-emptive rate monotonic and non pre-emptive Earliest Deadline First (EDF). Experimental results are presented and evaluated.     

一种实时稳像方法及其电路设计

导弹导引头信息处理系统必须获取稳定的图像制导信息进行目标检测和跟踪,对摄像系统获得的图像必须进行稳像处理.本文对稳像算法进行分析,提出一种实现实时稳像的方法,对该方法进行了电路设计,获得了良好的稳像结果.     

计算机实时控制动态测量异常值的灰色系统方法

本文以灰色系统理论为基础理论，研究计算机实时处理动态测量异常值的方法。分析和建立包络模型的灰区间，把异常值控制在模型的灰区间内