基于CPN的μC／OS系统实时性能分析

仿真并分析了μC/OS系统固定优先级调度系统,指出当前的静态分析方法无法评估具体实时性能指标的局限性.提出使用CPN(赋时着色Petri网)对μC/OS实时系统中任务调度机制建模,包括系统各子任务之间的依赖关系,各任务的实限要求以及固定优先级调度机制,并通过运行模型来获取系统的具体实时,性能指标.实验结果表明,基于动态仿真获取的性能数据,可指导优化系统中各任务的优先级设计,从而提高系统的实时性能.     

CAT1161在单片机系统中的应用

在以单片机为核心的应用系统中，为提高系统的可靠性及稳定性，对复拉电路、电源监控电路提出了较高的要求．同时为防止因外界干扰而出现的死机现象，一般配有看门狗定时器．有的系统需要存储功能，如数字调谐器、彩色电视机．普通的RC复位电路简单，价格低廉，但可靠性不高，一般不采用．如果复位电路、电源监控电路、看门狗定时器、存储器用多片芯片实现，则系统成本增加、体积加大．为解决以上问题．Catalyst公司生产了集上述功能于一体的CAT1161芯片．CAT1161为基于微控制器的系统提供了一个完整的存储和监控方案，并运用低功耗CMOS技术，在片内集成了带硬件写保护的串行EBPROM（16K位）、复位电路，节能型系统电源监控电路和一个看门狗定时器。由于存储器采用I^2C总线，与单片机系统连接仅占用2个IO口，使用十分方便．下面介绍CAT1161各部分的功能及应用．     

实时响应的嵌入式系统虚拟化微内核架构

嵌入式系统的虚拟化要求实时性要求高的任务运行在实时(Real Time)的来宾操作系统上,非实时性的任务运行在GPOS(General Purpose)的来宾操作系统。现有的半虚拟化(PV)方案,实时性较差,无法满足嵌入式系统的要求。提出一个虚拟化微内核架构,在内存管理方面,设置三个内存特权级别,并启用域访问控制功能来禁止guest kernel的访问;实行中断虚拟化,提出虚拟GIC(vGIC)方案来控制中断;设置共享内存区,通过VM/VMM共享来解决大量的Hyper-call造成的开销问题;使用简单而优化的异步通信方法来代替传统的同步IPC模型来降低复杂度;在定时器方面,提出了一种高精度的定时器虚拟化方法来提高实时操作系统的可调度性;在调度器方面,采用基于优先级的抢占式循环策略。该架构可提高嵌入式系统在ARM处理器平台虚拟化的实时性。     

重大装备远程监控终端研究

移动装备对远程监控要求越来越多,监控系统具有的多任务特性越来越明显.多任务与系统运行稳定性之间存在一定矛盾,通过对移动装备远程监控系统的多任务分析,确立了基于任务优先级的调度机制.该文采用ARM处理器和实时操作系统μC/OS-Ⅱ进行了对移动装备的多任务远程监控系统的设计和开发.为了避免系统因任务进程之间出现死锁或其它原因而无法运行,采用硬件看门狗对系统进行复位处理.     

多源异构电网运行时标量测数据接入方案设计

海量准实时数据服务平台是电网运行时标量测数据集中存储的场所;为了满足电网调度自动化、计量自动化等电网运行数据的接入需求,提出一种多源异构电网运行时标量测数据接入方案;该方案综合采用关系数据库和实时数据库存储数据,结合实时数据库存储数据的测点特性定义了电网时标量测数据存储命名规范,通过配置服务实现数据接入任务的启停控制和运行状态监控,使用接入调度器调度接入插件执行接入任务并引入主备冗余技术保证调度器的高可用;方案引入组件化程序设计思想,通过可插拔、易扩展的插件设计满足多源异构数据的接入需求;方案在南方电网公司海量准实时数据服务平台建设项目中得到实际应用,很好地满足了南方电网运行时标量测数据的接入需求。     

基于OSEK的任务调度算法改进及实现

针对嵌入式操作系统中的任务调度算法不能保证临近时限的低优先级任务得以运行的情况,提出一种任务管理机制和任务调度算法。该算法通过一种链表结构来解决任务调度时系统开销大的问题,并在任务建立时确定任务的时限。当任务的时限临近时提高其优先级,使其得以运行,使系统在保证高优先级任务得以运行的同时,确保低优先级任务得以运行,从而保证了系统的实时性。     

开放式实时嵌入式系统自适应调度模型研究

开放式实时嵌入式系统中多类型实时任务并存和资源受限的情况给实时调度机制带来了新的需求和挑战。通过引入准入控制、资源管理、调度服务器、自适应调节机制等,提出了一个形式化的自适应调度模型。它能适应开放计算环境的不确定性,有控制地接受不同类型任务的运行;可根据系统资源和任务需求的最新变换情况计算带宽变化,自适应地调节任务的优先等级,使得系统运行在最优的实时性能上;该模型在某航空机载系统设计中得到了实际应用,同其它类似系统相比,该模型的应用提高了系统的调度性和系统稳定性。     

VxWorks下的异步通用定时器设计

VxWorks操作系统提供的看门狗机制可以实现定时功能,但是由于用户函数运行于中断状态下,因而受到许多限制。本文在分析VxWorks下看门狗的基础上,设计了运行于任务中、类似于Windows下的异步通用定时器;给出了接口设计、具体实现,以及定时器应用实例。     

实时以太网系统中控制与通信的协同调度方法

为了提高实时以太网系统的运行效率和通信实时性,在EPA（Ethernet for Plant Automation）确定性通信调度的基础上,提出了控制与通信的协同调度方法。该方法将EPA设备的通信宏周期划分成通信时间片和控制时间片,在系统中设置定时器,在通信时间片或控制时间片到达时,由定时器引发中断,在执行中断处理程序时获取当前时间,根据当前时间位于通信时间片内或控制时间片内来分别执行通信任务或控制任务。实验结果表明,该方法能够有效避免功能块的无效执行和数据的无效传输,提高系统的运行效率和通信实时性能。     

一种多核SoC系统的多源看门狗设计技术

介绍了一种内含多个DSP处理器核的SoC系统中的看门狗电路.随着对大规模SoC系统可靠性和稳定性要求的提高,在多核SoC系统中设计看门狗电路能够对多个处理器核进行监控和异常情况处理,并自动重启恢复SoC系统的工作.介绍了该多核SoC系统中的看门狗硬件逻辑和功能特性,并对看门狗工作流程和多核多源看门狗相互协调技术的运行方法进行了说明.测试结果表明,所设计的多核SoC系统中的多源看门狗能够监控SoC系统的运行状态,并在核定周期时间内在没有接收到喂狗信号后复位整个SoC系统,自动复位后重新工作.     

锅炉—汽轮机系统的逆系统控制方法

针对非线性锅炉－汽轮机系统各变量间所存在的严重非线性强耦合特征,提出了对其控制的逆系统解耦控制方法,仿真结果表明,采用逆系统控制方法设计的锅炉－汽轮机系统,可在全负荷范围内克服其非线性和严重耦合性,优于其它基于局部工作点所设计的Hx等控制方法。     

应用型本科实验实践教学体系的研究

针对广东培正学院实验实践教学的现状,提出应用型本科实验实践教学体系应由目标体系、内容体系、条件体系、管理体系及评价体系5个子体系构成,详细分析每个子体系的主要内容,形成广东培正学院涵盖基本技能训练、专业综合技能实训、独立实验(实训)和社会实践4大模块组成的应用型实验实践教学体系。     

嵌入式系统定义探讨

对目前国内流行的嵌入式系统定义提出质疑,认为嵌入式系统不是"专用计算机系统",嵌入式系统不只"以计算机技术为基础".从嵌入式系统的发展起源、体系结构、功能特点、知识技术体系等方面进行了分析论证,从而进一步完善了嵌入式系统的定义.     

复杂自组织系统的研究综述

自组织系统是一类复杂系统,它通常驻留在开放的环境中,并且可以根据外部环境和内部状态的变化,通过系统成分之间的自主交互,对系统进行动态调整,从而更好地满足设计目标。近年来,随着计算机技术和Internet的不断发展,越来越多的计算机系统呈现出自组织的特征,有关自组织系统方面的研究变得非常活跃,受到学术界和工业界的广泛关注和重视。本文在深入分析自组织系统概念和特点的基础上,从理论模型、核心机制、关键技术、支撑平台四个方面对自组织系统的研究现状进行了综述和分析,介绍了其应用,讨论了自组织系统研究面临的问题和挑战,并展望了进一步研究方向。     

Distributed and autonomous sensing based on the immune network

A distributed and autonomous sensor network is proposed based on the informational features of the immune network: recognition of nonself by distributed and dynamically interacting units, recognition by a simple comparison with the units themselves, dynamic propagation of activation that would lead to system-level recognition, and memory embedded as stable equilibrium states in the dynamic network. The network is explained by an illustrative example of an eight-coin puzzle: a balance must be used only three times to identify one coin with a different weight from the other seven coins. Our network also uses a dynamic structure network rather than the fixed structures used in neural networks. Simulations show that nonself (the different coin in the eight-coin puzzle, the sensor/process fault in the monitoring example) will be identified by dynamically propagating activation through the network. This work was presented, in part, at the International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, February 18–20, 1996     

微机监控技术 三

本文系统地讲述了以微型计算机为中心的微机监控系统的工作原理、系统组成和应用方面的有关技术。分为监控系统的功能和结构、硬件系统和软件系统三个部分。本文为第三部分。     

卡车的TSK模糊控制

针对在保证一定精度的条件下,要求一次性完成卡车的倒车的情况,利用TSK (Takagi-Sugeno-Kang)模糊系统控制卡车,在TSK模糊控制器作用下让卡车从任意的初始位置一次性倒车到指定的位置。在卡车数学模型中,线性部分设计线性状态反馈控制器,非线性部分先求TSK模糊模型,然后设计基于TSK模糊模型的TSK模糊控制器。它是一个非线性控制器,可保证闭环系统的稳定性。仿真实验结果表明,所设计的TSK模糊控制器对卡车的倒车控制是非常有效的。     

股票信息系统的组成与应用

对中国股票市场的信息系统做了一个总体概括和介绍。将整个股票信息系统分解为券商信息系统、交易撮合系统、盘后结算系统以及行情分析和信息发布等四个系统,并详细阐述了各信息系统之间的关系,分别给出各个信息系统的基本设计原理和架构。     

A tracking system with space virtual feedback

In this paper, a tracking system with space virtual feedback （SVF） is presented. The whole tracking system is closed by the space virtual feedback line that is the line of sight （LOS）, but the parts in the system, such as the tracking subsystem and the servo subsystem, are in the state of open-loop. Because the SVF tracking model is used, the correcting loops can be removed in this system architecture. So the tracking speed and accuracy of the system are greatly improved.     

THE CONCEPT OF STABILITIES OF GENERAL SYSTEMS

In this paper, the concepts of the stability and uniform stability of input-output systems introduced in Ref. 1 are generalized to the model of general systems. Several equivalent conditions are given. The relation between the concepts and that of continuity of mappings from a topological space into a general topological space is studied. In the last section, some mapping properties of stable systems and uniformly stable systems are studied. Some open questions are posed.