实时嵌入式控制系统在自动化仪表中的应用

随着工业自动化水平的不断提高,对自动化仪表的智能化和实时性要求越来越高。实时嵌入式控制系统凭借其实时性、可靠性和灵活性等优势,在自动化仪表领域得到了广泛应用。分析了实时嵌入式控制系统的特点,阐述了其在自动化仪表中的应用,并以智能PID控制器为例,详细介绍了实时嵌入式控制系统在自动化仪表中的实现方法。研究表明,采用实时嵌入式控制系统可显著提升自动化仪表的性能和功能,为工业过程控制提供更加精确和可靠的解决方案。

基于优先级时间Petri网的实时嵌入式多核系统分析

已有的基于点区间优先级时间Petri网分析实时嵌入式多核系统的工作,存在以下不足:(1)点区间优先级时间Petri网只考虑每个任务的执行时间是一个固定值的情况,而更多的实际应用中每个任务的执行时间是在一个区间范围内,因此不能模拟这些应用;(2)没有实现从任务依赖图到点区间优先级时间Petri网的自动转化,不便于工程设计人员使用;(3)没有考虑任务间互斥访问共享变量的情况.为此,定义了优先级时间Petri网(Pri-TPN)以弥补第1个不足;定义带有资源分配与优先级的任务依赖图(TDG-RAP)以弥补第3个不足;给出从TDG-RAP到Pri-TPN的转化规则与算法以弥补第2个不足,以及基于Pri-TPN分析任务最坏执行时间与系统死锁的算法;开发工具软件,方便工程设计人员使用.

模型转换技术在复杂实时嵌入式系统中的应用

本文提出了一种面向复杂实时嵌入式系统的模型转换方法,该方法以架构模型作为权威数据真相源,通过Sys ML(System Modeling Language)描述复杂实时嵌入式系统的功能架构;通过Sys ML及其扩展的FACE(Future Airborne Capability Environment)概要文件Profile描述复杂嵌入式系统的逻辑架构;通过Sys ML及其扩展的MARTE(Modeling and Analysis of Real Time and Embedded Systems)Profile描述复杂实时嵌入式系统的物理架构。

基于复杂实时嵌入式系统的架构设计方法

近几十年来,从互联网到物联网,从多应用的电动车到无人驾驶汽车等,一切的变革无不和数字电子技术的变革密切相关,极大地改变了民用系统装备的应用方式,应用的价值从简单的电子控制领域逐渐转向了复杂数字电子控制领域,复杂实时嵌入式系统越来越成为效能倍增的关键点,而如果能在复杂实时嵌入式系统构建前就能验证其功能和非功能属性,这样会极大助力装备的研发,针对上述变化发展背景,基于复杂实时嵌入式系统的架构设计,开展以架构设计方法为指导,针对复杂实时嵌入式系统基于模型的架构设计方法、复杂装备系统模型化表达规范等研究工作尤为重要,本文提出了一种基于功能架构、逻辑架构、物理架构的模型的复杂实时嵌入式系统架构设计方法,以开展具体的复杂实时嵌入式系统的架构设计工作。

实时嵌入式系统中的一种互斥方法

本文分析了实时嵌入式操作系统中几种常用的互斥方法 ,提出了一种基于任务优先级的禁止抢占法 。

实时嵌入式软件测试研究

实时嵌入式软件的应用与开发是当今计算机软件发展领域的一个热点 ,要保证实时嵌入式软件的质量是非常重要的。本文首先分析了实时嵌入式软件的特点 ,接着分析了实时嵌入式软件测试的总体结构和宿主机及目标机的体系结构 ,探讨了脚本语言及其解释器 。

实时嵌入式软件的测试技术

实时嵌入式软件作为应用软件的一大流派 ,在很多领域有着极其广泛的应用 ,但其质量却令人担忧 .本文首先概括地介绍了实时嵌入式软件的应用现状 ,在详细分析了实时嵌入式软件的特征—实时性、嵌入特性和反应性—的基础上 ,综述了在该领域的国内外测试现状 ,包括各种测试方法、测试工具、测试策略和存在的问题 .最后 ,对实时嵌入式软件的测试进行了小结 .

基于Python的实时嵌入式软件测试脚本

基于Python语言设计一种实时测试脚本,开发扩展模块,实现测试脚本与嵌入式软件仿真测试环境(ESSTE)的接口。该测试脚本使用简便,实时性高、描述能力强、具有良好的可复用性,目前已成功应用到ESSTE中。对多个实时嵌入式软件进行测试,结果验证了该测试脚本的正确性和实时性。

实时嵌入式软件仿真测试平台的体系结构设计

从实时嵌入式软件测试平台的需求出发 ,分析了实时嵌入式软件测试对计算机体系结构的要求 。

实时嵌入式软件测试脚本技术研究

根据当前软件测试脚本技术的发展，结合实时嵌入式软件的特点，提出了脚本化的实时嵌入式软件测试的实现机制，并分别针对嵌入式软件测试脚本语言的设计及其相应解释器的实现进行了阐述。

实时嵌入式系统的竞态条件及其分析方法研究

竞态条件使得多个任务对共享资源进行操作的先后顺序在不同的执行情况下发生改变,从而可能引起系统异常.为了分析实时嵌入式系统可能出现的竞态条件及其所带来的影响,根据目标系统的执行特征,建立系统的执行序列模型,对相关的竞态条件进行精确描述,并在此基础上提出一种竞态集来存储和分析系统的竞态条件,然后利用获取到的竞态集,构建系统的竞态条件图来预测系统潜在的竞态同步关系.实验分析表明该方法能够有效地分析和预测目标系统各种可能的竞态同步关系及其所带来的不同执行情况和结果.

一种分布式实时嵌入式软件的构件模型Z-CCM

把运用于商务应用和桌面系统的中间件和构件化开发思想应用于分布式实时嵌入式(DistributedReal-timeandEmbedded,DRE)软件领域是当前的一个热门研究话题。CORBA构件模型(CORBAComponentModel,CCM)解决了跨平台语言无关的构件化开发问题,然而在提供QoS保证上CCM存在设计缺陷。论文首先分析了CCM的总体构架,接着提出了一种支持DRE软件开发的新的构件模型Z-CCM,这种构件模型从构件的实现框架、装配过程和运行时环境三方面对CCM进行了优化,以改进CCM在提供QoS保证上的缺陷,从而可以提高DRE软件的开发效率,文章最后介绍了Z-CCM的应用背景。

分布式实时嵌入式系统的能耗建模与分析

为支持分布式实时嵌入式(DRE)系统的能耗分析,提出了一种能耗时延Petri网(ECTPN)对系统的模块、任务、任务间关系、通信协议等进行建模。基于所建DRE的ECTPN模型,分析系统的可调度性和能耗约束,并给出启发式算法来计算满足时间约束和能耗约束的可行调度。最后应用一个实例模拟系统的建模和分析过程,从而直观地展示了该方法的可行性。

实时嵌入式开放标准平台T-Engine及其应用

T-Engine是构建泛在计算的下一代实时嵌入式标准开放平台,由标准化硬件结构T-Engine和标准开源实时操作系统核心T-Kernel组成,平台速度快、可移植性强。该文介绍T-Engine软硬件结构规范,并通过基于指纹识别的便携式信息查询系统设计,给出平台在嵌入式开发中的应用。测试结果表明,T-Engine平台能够很好地满足系统在体积、功耗以及实时性方面的要求。

实时嵌入式系统协调设计的行为验证模型

嵌入式系统协调设计中 ,通常采用协同验证方法检验系统设计的正确性 ,目前比较常用的验证手段有行为验证和基于处理器结构的指令集模拟 指令集模拟从底层时序关系模拟CPU功能 ,通过建立与硬件模拟器连结关系来验证软硬件接口 指令集模拟的主要特点是模拟精度高 ,但模拟速度慢 ,对于不同的CPU结构需要构造不同的指令集模拟器 文中研究一种基于RTOS实时嵌入式系统行为验证模型 ,通过扩展RTOS功能 ,建立RTOS软件模拟器 ,实现RTOS模拟器和VHDL/VerilogHDL协同模拟交互 RTOS模拟器把嵌入式软件功能代码、CPU接口代码以及定制硬件驱动代码分开 ,实现嵌入式软件设计与硬件平台的弱相关 。

混合实时嵌入式系统软硬件协同综合算法及其组件设计

给出一个混合实时嵌入式系统软硬件协同综合算法COSMT及其组件的设计方法,从而能够生成混合实时嵌入式系统的系统结构,并且能够在SystemC仿真环境下进行软件与硬件的协同设计与调试。

实时嵌入式系统形式化自动验证的研究与应用

实时嵌入式系统的重时间特性决定了在系统设计时需对系统作确定性验证。本文分析了不同的验证方法后认为形式化验证中基于时间自动机的模型检验方法最适用于实时嵌入式系统的分析和验证。在此基础上本文给出了时间自动机的定义和验证性工具UPPAAL的介绍,并对行人优先可控交通灯控制系统实例做了详细的建模、验证分析,结果表明该系统满足预定的各种特性要求。

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 .

基于Petri的分布式实时嵌入式软件合理性分析

合理的模型是保证分布式实时嵌入式(DRE)软件可靠性的关键。提出了分析DRE软件模型的合理性方法。该方法基于带抑制弧的时间Petri网(ITPN),采用自顶向下的策略对功能模块及其通信过程分别建模,并利用Petri网的合成运算形成整个应用的ITPN模型。在确保系统实时性的前提下,给出软件模型合理性的形式化定义及其判定定理。最后以实例说明该方法的可行性。

双机容错实时嵌入式系统设计与分析

为满足对安全关键领域日益增长的可靠性需求,提出一种基于松耦合多处理器体系结构的双机容错实时嵌入式系统设计方案。该方案无缝整合了计算机硬件级、操作系统级、应用级的容错技术,以达到从整体上提高系统可靠性的目的。