基于龙芯2K1000的中断嵌套软件设计方法

2K1000是龙芯推出面向工业控制与终端等领域的低功耗通用处理器,基于MIPS架构,采用双GS264内核。2K1000内部中断控制器不支持中断嵌套,对于多任务、高实时性要求的应用场景不利于快速响应高优先级任务。针对该问题提出一种方法,通过软件控制中断路由以及中断现场的保护和恢复,可在2K1000上实现中断优先级扩展和多级嵌套,该方法可应用于裸机系统且比操作系统具有更好的实时性,便于移植与扩展。

一种航天器星上时间获取方法

星上时间获取精确度直接影响了航天器各项自主功能的执行。准确获取星上时间的主要挑战来自时间获取动作与时间维护动作之间的数据竞争。在中断嵌套导致高优先级中断与秒中断间发生数据竞争时,需要根据秒中断被嵌套的状态决定在高优先级中断中获取星上时间时是否进行进秒修正。在现有适用于高优先级中断嵌套秒中断场景下的星上时间获取方法中,依赖处理器中断状态判定秒中断是否被嵌套,这导致该方法不能适应某些处理器。为解决这一问题,提出了一种不依赖中断状态的星上时间获取方法。相邻两次秒中断之间的时间被分为存在中断嵌套可能的时段和不存在中断嵌套可能的时段。若存在中断嵌套可能,通过时间维护标识判断是否需要对获取的星上时间进行修正。和现有方法相比,该方法不依赖处理器,计算复杂度相当,适用范围更广。该方法已在火星探测器的多台星载计算机上应用并取得了良好的效果,可为后续航天器软件设计提供参考。

实时嵌入式系统软件的设计和实现机制

论述了实时嵌入式系统中有关实时性的几个基本概念 ,分析了中断嵌套和任务调度的工作原理 ,在此基础上提出了改善实时性能的设计和实现方法 .这些方法在双星定位系统用户机软件设计和实现中得到充分利用 ,大大提高了系统的实时性能 .用户机嵌入式操作系统平台为DeltaOS .

嵌入式实时操作系统的内核抢占机制研究

随着嵌入式系统与理论技术的快速发展,越来越多的嵌入式设备被普及。改进其操作系统的实时性能,使其适用于实时领域已成为一个极具潜力的发展方向。该文基于自主开发的ARTs-OS嵌入式实时操作系统,提出了一种可抢占式内核的实现方案,并在ARTs-OS核心上实现。

一种解决嵌入式软件并发缺陷的建模方法

嵌入式并发软件的中断嵌套和线程交织等程序的随机性和不确定性(Randomicity and Nondeterminism)会引起数据竞争(Data Race)和原子性违背(Atomicity Violations)等并发缺陷问题,并且这些问题很难被修复和重新构建。针对嵌入式软件中的数据竞争和原子性违背这类并发缺陷问题,文中提出了瘦中断处理(Thin Interrupt Service Routine,Thin ISR)方式。首先,利用状态迁移矩阵(State Transition Matrix,STM)进行建模,把中断处理程序中与访问共享变量相关的程序段移植到主程序中,即中断处理程序只负责将外界中断请求数据存到缓冲区中,中断的具体处理由主程序完成;然后,利用构建的STM模型生成对应的C代码,这样可以有效地避免原子性违背和数据竞争等并发缺陷;最后,利用排队方法对中断的到达时间与离开时间进行仿真。实验结果验证了本方法在解决数据竞争和原子性违背等并发缺陷问题方面的可行性与有效性。

基于树结构的μC/OS-Ⅱ任务栈空间计算方法及应用

针对用现有方法较难确定μC/OS-Ⅱ任务栈空间大小的问题,提出了基于树结构计算μC/OS-Ⅱ任务栈空间的方法。分析了任务栈空间结构,定义了能够表示栈空间最坏使用情况的树结构,提出了用树结构计算最坏情况下栈空间的计算公式,并计算了一个实际系统的栈空间。用该方法确定的任务栈空间能够准确地反映任务栈空间的最坏使用情况,同时还能够节约内存的使用。

实时测控系统中的多中断管理

给出了用八位微处理器构成测控系统中多中断扩充的方法,叙述了8214、8259的具体应用。介绍了基于PC机的测控系统中进行多中断管理的实现办法,用C++给出相关程序。总结了多中断管理的技术要点。

中断相互嵌套方法的研究

描述了一些多中断源相互中断的技巧,并已被成功地用在实时微机系统,如Z80、MCS-51和可编程中断控制器Intel 8259A。

中断嵌套服务技术实验方案的设计

介绍一个用于实践中断嵌套服务技术的实验方案。它有助于提高学生对中断嵌套机理的深刻认识和应用中断嵌套技术的能力。

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。

基于Keil for ARM开发环境的可重入中断实现

文章分析ARM7TDMI处理器的向量IRQ中断处理过程,在Vision4开发环境下,设计一个可重入的中断系统,并给出程序代码予以实现,所采取的策略对于嵌入式系统的实时性具有实用价值。

基于FPGA的栈空间管理器的研究和设计

提出了一种将堆栈空间划分为任务栈和中断嵌套栈的设计结构,使堆栈空间最小化。采用VHDL硬件语言,在FPGA设备上模拟实现了具有自动检验功能的栈空间管理器。栈空间管理器由不同功能的逻辑模块组成,主要阐述了状态控制逻辑模块和地址产生逻辑模块的设计方法。

单片机中断控制系统

单片机被大量使用在生产与生活的各个领域,而中断控制系统,是单片机的一个重要的功能组件。依靠中断控制系统提高了单片机系统的并行效率与实时性,使单片机能适应复杂的环境。笔者简单介绍了8051系列单片机中断系统的中断源、工作流程、控制机制与相关的特殊功能寄存器,并通过具体范例说明了设计单片机中断控制程序的步骤与注意事项。

Spartan6芯片μC/OS-Ⅱ的可抢占式嵌套中断控制方法

介绍了Spartan6芯片搭载MicroBlaze软核的硬件平台,以及集成了μC/OS-Ⅱ操作系统的软件平台;给出了在此软硬件平台上的可抢占、可嵌套的中断机制的实现方法;灵活地运用面向底层硬件代码与操作系统代码之间的参数传递,协调了中断处理与任务调度之间的关系。阐述了方案的原理,给出了程序流程图;通过试验,验证了可抢占、可嵌套的中断机制的正确性与可行性。

PC/ATX中断控制系统使用性能的探究

通过使用不同的中断请求线进行中断或中断嵌套服务的操作实验 ,结果表明 :IRQ2仍可作为独立有效的中断请求线使用 ;空闲的 IRQ1 0、IRQ1 2和 IRQ1 5都是外部中断源可选用的有效中断请求线 .本实验结果为合理、有效地应用

用软件实现的8031单片微机中断多优先级之研究

研究了用软件扩展 80 31单片机多重中断嵌套的实现方法 ,讨论了其完整性和响应时间 .

MCS51单片机多级中断的仿真

本文阐述如何用少量的汇编代码 ,对MCS5 1单片机的硬件功能进行扩展 。

AVR单片机的嵌入式操作系统中实现中断嵌套的分析

简述了在AVR单片机上移植的uCOS-II嵌入式操作系统中关于中断处理的一种方法。主要应用在对实时性要求非常之高的场合中,采用软件手段实现的嵌套可以保证关键中断得到及时的响应。

一种用软件扩展MCS-51单片机多中断优先级的方法

介绍了一种在不增加任何硬件的情况下用软件扩展 MCS- 51单片机多中断优先级的方法 .

一种嵌套中断系统的建模和分析方法

在嵌入式系统和各类操作系统中,中断机制是确保实时响应各类异步事件的重要方法.通常在处理一个中断事件的过程中,往往会有更紧迫的中断事件请求响应,因而发生中断嵌套.建模并验证嵌套中断系统是具有挑战性的工作.提出一种建模和验证嵌套中断系统的方法.首先,提出基于投影时序逻辑(projection temporal logic,简称PTL)的定义,并将这种定义推广到包含任意多中断事件的中断系统上,从而得出嵌套中断系统基于投影时序逻辑的形式化模型;其次,使用投影时序逻辑定义的基本中断语句扩充建模仿真和验证语言(modeling,simulation and verification language,简称MSVL),并扩展MSVL语言的解释器,使其可以对嵌套中断系统进行建模仿真和验证;最后,通过一个实例展现所提出方法的正确性和实用性.