嵌入式系统环形缓冲区快速读写方法的设计与实现

针对常用环形缓冲区读写数据运行效率低的弊端,提出了一种快速读写环形缓冲区数据的方法。在读写缓冲区数据时,通过位与逻辑运算修改读写指针值,利用读写指针的差值作为缓冲区有效数据个数实现环形缓冲区状态判断。通过仿真测试实验和测试数据分析,这种快速读写环形缓冲区的方法可以显著提高系统运行效率。

基于环形缓冲区的WSN数据融合技术研究

无线传感器网络监测系统中,环境变化缓慢和节点感知范围重叠所造成的冗余数据会增加节点的数据发送量,降低信息收集效率并导致传感器节点过早死亡.因此,提出一种基于环形缓冲区的簇内数据融合方案.所有节点采用环形缓冲区存储数据.源节点基于环形缓冲区采用二值化相似函数和滑动四分位检测法,在保证数据时间关联性的同时剔除冗余数据和瞬时性异常数据.簇头节点基于加权皮尔逊距离的改进支持度对从源节点接收到的数据进行加权融合.仿真实验表明,所提出的方案在网络剩余节点数、网络剩余能量和网络发送数据包数等3个方面有明显的优势.

一种高性能环形缓冲区的研究与实现

基于单生产者多消费者模型,剖析传统环形缓冲区写入和读出进程并发操作的缺陷,提出一种带有缓冲区单元状态标记的算法,解决环形缓冲区写入和读出进程的同步问题。定量分析产生环形缓冲区性能瓶颈的条件,在不满足该条件的情况下,环形缓冲区的性能会有大幅提升。对比实验和数学分析验证了该环形缓冲区处理数据包的性能较好。

基于环形缓冲区的实时系统负载平衡技术

对于具有多个确定性事件源的实时系统,分析表明当各事件源具有周期发生特征时,将会导致任务冲突。对此,提出利用“环形缓冲区”技术,通过调整事件源的发生周期达到负载平衡,在所设计的超声检测系统中利用较少的硬件资源满足了多事件并行处理的要求。

基于双指针环形缓冲区的数据采集系统设计

为保证高速A/D采集的数据在传输给上位机时不丢失,在内存中开辟一段缓冲区,首尾相连,分别设置读、写指针,构成双指针环形缓冲区模型,并设计了数据采集系统软件架构和功能程序。采样程序将A/D结果写入缓冲区,写指针循环加1;主程序从缓冲区读出数据并传输,读指针循环加1。缓冲区被动态循环使用,有效地节省数据存储空间。通过ARM7LPC2148MCU和AD7606 ADC芯片构成数据采集系统硬件:50 kHz双通道同步采集时,环形缓冲区长度为16 Kbyte字,连续采集和传输32 K点不丢失数据,保证了采样速度。实际应用证明:该数据采集系统具有硬件原理简单,软件架构清晰,占用内存小,开放性及可再开发性好等优点。

基于环形缓冲区的高速数据采集系统

环形缓冲区结构的实时数据采集系统具有很多优点，本文介绍环形缓冲区的基本原理，使用ＳＲＡＭ芯片实现了存储区的环形结构，设计了一个实时高速数据采集系统，实现了数据的高速采集与传输，极大地提高了系统的工作效率。

环形缓冲区的实现技巧及其在信号处理中的应用

环形缓冲区技术在数字信号处理中有着广泛的应用,本文在详细分析常见的环绕变换算法的基础上,提出了一种极其简单的变换算法,并在实际应用中得到了较好的效果.

环形缓冲区的扩展方法

环形缓冲区是一种高效的数据缓存结构,在多线程异步协作或者分级操作的生产者消费者模式中被广泛使用。它的容量通常是固定不变的,在缓冲区满的时候会有数据丢失或者数据覆盖的问题。本文提出了对环形缓冲区进行扩展的两种方法,并实验论证了两种扩展方法的有效性。

一种与缓冲区紧耦合的环形循环滑动窗口的数据流抽取算法

许多应用领域产生数据流的流量不断增大,需要挖掘系统提供更有效的数据流抽取策略来应对数据处理能力与流速之间的矛盾.本文构造了基于环形缓冲区循环的逻辑滑动窗口(环形循环滑动窗口),将环形缓冲区和环形循环滑动窗口紧耦合,提出了基于环形循环滑动窗口的数据流抽取算法.实验表明这是适合数据流流动和方便数据流挖掘的数据流抽取模型,能够提升数据流抽取速度和保证数据流的挖掘持续正常实施.

集中控制式智能阀CAN通信环形缓冲存取技术

为实现智能工程机械中各执行机构的协同联动控制,采用整机控制器通过CAN通信网络直接控制每联多路阀的集中控制模式,阀控制器只做数据采集、收发和功率驱动。因CAN通信过程中的数据存取环节会严重影响控制性能,考虑使用整机控制器内置环形缓冲区代替传统顺序缓冲区的解决方案,检测环形缓冲区是否存在未写入数据的空白区域,将多路阀参数依次写入空白缓冲区,显著提高CAN通信数据存取的速度,降低CAN通信延时。实验表明:在CAN通信波特率为250 Kbps时,存取100个数据,整机控制器采用环形缓冲区所用的时间比顺序缓冲区缩短了43.75%,同时内存利用率远高于顺序缓冲区的最大利用率。

一种基于ARM和FPGA的环形缓冲区接口设计

目前,基于ARM和FPGA架构的嵌入式系统在通信设备中得到广泛的应用。文章提出了一种基于ARM和FPGA的环形缓冲区接口设计方案,从而实现了ARM和FPGA之间的数据缓冲和速率匹配。实际测试表明该方案能够有效地对数据速率进行匹配,且具有良好的可扩展性。

基于CAN网络的嵌入式软PLC系统环形缓冲研究

为降低嵌入式软PLC系统传输数据的误码率和丢包率,设计了嵌入式软PLC系统的环形缓冲区,建立了环形缓冲区数学模型,分析得到了环形缓冲区的状态方程、状态转移概率及其容量和被充满的概率通式。利用仿真得到不同条件下影响缓冲区容量大小的因素,得出在无数据丢失的前提下,缓冲区大小与数据输入流和输出流两者差值的关系:在其他条件不变的情况下,输入流速率与输出流速率的差值越大,所需要的环形缓冲区容量就越大。

基于SAE J1939协议的双缓冲区网关设计

J1939是基于CAN2.0B的高速通信协议,它定义了特殊的报文结构和通信方式,描述了CAN网关的功能。从CAN网络拓扑结构等方面介绍了网关的重要作用,探讨了网关的工作流程和基于J1939的报文设计方法以及网关设计中的重要部分——缓冲区设计技术。分析了环形缓冲区的工作原理、规划方法以及发送缓冲区设计方法,并利用基于CANoe的半实物仿真技术对所设计的网关的性能进行检验。

基于VxWorks的环形缓冲机制的驱动设计

针对军用PDA硬件自定义设备在VxWorks嵌入式操作系统中的标准化驱动程序开发需求,分析了VxWorks嵌入式操作系统的驱动程序功能设计,以多串口通信驱动为例,结合看门狗定时器和中断处理机制,采用VxWorks系统自身提供的环形缓冲区管理接口库函数,设计了一种更为可靠高效、性能稳定的字符设备底层驱动程序,减少了通信的丢包率,提高了效率。对所有基于环形缓冲机制下的VxWorks字符设备驱动程序开发者具有参考价值。

基于缓冲区的两级插补器的研究与设计

为了提高数控系统设计的灵活性并且降低加工过程中对内存的需要,提出了一种基于环形缓冲区结构的两级插补器实现方法。第一级插补算法采用了B样条参数曲线插补算法,第二级插补算法,第二级插补算法采用DDA(Digital Differential Analyzer)直线插补算法。两级插补器间的数据通信使用了可配置的缓冲区结构。测试结果表明,在新的设计下,缓冲区空间的使用量少,通信时延小于1.93μs,可以满足高档数控系统的加工要求。

一种用于嵌入式系统的发送缓冲区设计与实现

在生产者-消费者环境下,设计了一种简单实用的环形缓冲区,解决了串口通信和CAN总线通信的发送缓冲区问题。同时分析了可能发生的访问冲突问题,提出了相对完善的解决办法,并给出了程序代码。

基于环形存储结构的非分段式FFT算法

常用的分段式FFT算法响应时间长,硬件资源要求高,而且在模式识别系统设计中分段式FFT算法容易丢失特征值,影响识别精度。针对连续语音识别(鼾声识别)系统设计中特征值的提取提出了一种基于环形存储结构的非分段式流水FFT算法,并在理论上证明了该算法的正确性,通过对实际语音识别系统的测试表明非分段式流水FFT算法不仅耗费的硬件资源比分段式FFT算法低,识别精度高,并且能够连续实时地工作,保证整个系统的实时性!

远程无线心电监护仪的心电数据处理机制

鉴于远程无线心电实时监护的特点及嵌入式系统计算速度慢、内存空间小的限制,提出由心电数据采集、存储、发送、加密、压缩和分析组成的心电数据处理机制。该处理机制已应用于远程无线多生理参数实时监测与分析网络平台,能够通过GPRS/CDMA/3G无线网络将心电数据完整、准确、实时地发送到监护服务器并同时在监护仪上得到分析结果。

通用嵌入式远程数据采集器研究与设计

针对目前工业上数据采集系统搭建过程复杂、开发自由度较低的情况,提出了一种面向工业应用的通用远程数据采集器设计方案。数据采集器采用基于i. MX6Q芯片设计的硬件电路,以嵌入式Linux操作系统为软件基础,针对工业上通用的Modbus、CAN等协议,实现了数据采集、储存及远程转发等基本功能。考虑到多传感器并发采集时对响应性能的影响,提出了基于多进程同步采集的机制以及使用了环形缓冲区数据结构。针对工业上对数据采集系统的扩展性及灵活性需求,引入了基于Web服务器及数据库的实时配置功能。试验测试验证了该系统在采集多个Modbus传感器时的正确性与可行性,为嵌入式Linux数据采集器的开发提供了思路。