基于RT-thread的精确时间同步系统设计

分布式智能采集终端需要一致的时间基准,用于多种数据和事件的时间标记。为满足智能采集终端对高精度时间同步的需求,选择IEEE 1588精确时间同步协议实现时间同步;设计基于纯国产32 bit双核微控制器HPM6750和以太网收发器RTL8211FS(I)-VS的精确时间同步系统,选用国产开源嵌入式实时操作系统RT-thread操作系统,实现在物理层获取时间戳来运行IEEE 1588协议;构建测试平台对该时间同步系统进行主从时钟同步精度测试。测试结果表明,设计在物理层获取时间戳时达到的时间同步精度在±250 ns以内,与在数据链路层获取时间戳时达到±10μs的时间同步精度相比较,有效提高了时间同步精度,可广泛应用于对时间同步精度有较高要求的智能采集终端。

基于RT-Thread的温湿度数据采集监测系统设计

温湿度数据的采集和监测在各行各业中发挥着重要作用。本文基于RT-Thread设计了一个分布式温湿度采集监测系统。该系统以STM32开发板为主控模块,在芯片中嵌入RT-Thread实时操作系统,可实时采集分布式节点的温湿度数据,并通过无线网络将数据上传至OneNET云平台。该系统提高了数据采集的实时性,实现了温湿度数据的可视化显示和远程实时监测功能。

基于RT-Thread的Zynq-7000实时控制系统设计与实现

针对目前相控阵天线控制系统通讯高速、高实时、高稳定的需求,设计了一款基于Zynq-7000和RT-Thread操作系统的实时控制系统。首先从硬件方面讨论了系统的总体结构,在软件方面采用优先级抢占式的任务调度方式以及消息队列、信号量和邮箱等任务通信机制来确保实时性和可靠性;其次移植RT-Thread实时操作系统到Zynq-7000平台中,利用LwIP协议栈完成网络通信功能设计;最后构建了实验测试平台。测试结果表明:提出的基于Zynq-7000和RT-Thread的实时控制系统在网络传输方面具有低时延、低抖动和低丢包率的优点,保证了系统执行处理的实时性和稳定性。

Formal Modeling and Analysis of AADL Threads in Real Time Maude

This paper presents, without altering the AADL meta-model, a formal description of static and behavioral aspects of the AADL thread component. This active and concurrent applicative component of AADL poses many challenges to its formalization and analysis including instantaneous and/or delayed communications, concurrent tasks and time-dependent features, and the need to analyze correctness. This formalization, based on real-time object-oriented theories, allows not only a precise description of the semantics of threads composition with respect to their timing requirements but also makes possible the formal verification of behavioral properties.

嵌入式实时操作系统RT-Thread在SEP4020上的移植

文章介绍了嵌入式实时操作系统RT-Thread的特点及体系结构,并具体研究了RT-Thread在以ARM720T为内核的SEP4020嵌入式芯片上的移植方法。同时讨论了RT-Thread系统的设备驱动模型,及应用程序的编写方法。该移植方案已经过多任务应用程序实际测试,系统可靠稳定运行。

基于RT-Thread的无人机数据记录仪设计与实现

随着无人机任务载荷的种类日益增多,功能日益强大,数据记录仪作为记录无人机飞行状态和任务载荷信息的重要航电设备,也面临着数据量增大、工作环境复杂、工作时间长的挑战,设计一种多用途、高可靠、易存取的数据记录仪成为行业发展的必然要求。对传统无人机数据记录仪存在的功耗大、体积大、成本高、存储效率低、实用性差的缺点做出改进:在STM32F4微处理器上移植了RT-Thread嵌入式实时操作系统,以SD卡为存储介质,用Fatfs文件系统进行数据组织,创新地提出了多线程数据缓冲存储策略,并且开发了USB驱动,能够从PC端将数据拷出进行离线分析。最后根据软硬件设计进行了小批量试制,经测试能够实现多通道、大数据流输入环境下的长时间准确存储。

AUV运动控制器CAN通信模块在RT-Thread上的设计与实现

随着自主式水下潜航器(AUV)的功能越来越复杂、智能化程度越来越高,对控制系统软件的可靠性、稳定性、实时性和可维护性要求也越来越高。针对上述问题,设计了基于实时多线程(RT-Thread)操作系统的AUV运动控制器的控制器局域网络(CAN)通信模块。控制器将STM32F407作为硬件平台,实现AUV的航向、深度和航速控制。控制器内部集成有TJA1050收发器和CAN控制器。AUV运动模拟器通过USB CANⅡ分析仪与AUV运动控制器连接,进行通信测试。使用Env工具和STM32CubeMX软件对RT-Thread操作系统裁剪和配置,实现了RT-Thread操作系统的CAN驱动移植和CAN通信软件开发。AUV运动控制器与运动模拟器的对接测试表明,该通信模块有效地提高了控制器的可靠性,满足了设计要求,为实现AUV的长期、有效航行控制奠定了基础。

实时操作系统RT-Thread启动流程剖析

RT-Thread实时操作系统具有实时性高、芯片适用广泛等特点,在环境、农业等方面应用较多。了解RT-Thread的内部原理有助于更好地设计应用系统,但目前对该部分的研究较少。为此,文中在给出STM32L431芯片的上电启动过程后,针对板级硬件资源、定时器和调度器等内核资源进行初始化过程分析;再辅以主线程和空闲线程创建流程进行对比分析,同时联合调度器的启动机制剖析,详细解析驻留RT-Thread后系统的启动流程;最后,分析启动过程中FLASH使用情况以及各线程创建前后RAM的分配情况。针对RT-Thread的启动流程研究可为其在不同微控制器上的移植和应用提供技术基础,也能够对分析其他实时操作系统的启动起到参考作用。

实时操作系统RT-Thread在CK520上的移植

基于实时操作系统RT Thread和嵌入式处理器CK520,建立了一套完全国产化的嵌入式控制系统。首先介绍了整个系统的构成,然后阐述了将RT Thread移植到CK520处理器上的过程,并重点总结了CPU架构移植的方法,最后编写了多线程应用程序对系统进行测试,系统能够稳定可靠地运行。该测试结果验证了移植的可行性。

基于BL602的RT Thread移植方法研究

RT Thread是一款嵌入式实时操作系统,因其易于移植、可裁剪性好等特点备受广大嵌入式开发者的喜爱。BL602芯片内含一个32位的RISC V架构的微处理器,兼具高性能、超低功耗等特点。但目前关于将RT Thread实时操作系统移植到BL602芯片上还没有成熟的方案,针对这一现象,给出了将RT Thread移植到BL602上的详细方案。通过剪裁源码、修改配置文件、修改系统时钟、添加串口输出、采用轮询或中断回调实现串口输入等操作进行移植。实验结果表明,移植到BL602上的RT Thread操作系统可以正常运行,并且具备任务管理、任务调度等功能。本文提出的移植方案不仅可以降低BL602的开发难度、提高CPU的利用率,而且为其他RTOS移植提供了参考。

实时操作系统ThreadX剖析

ThreadX是一个成熟的商用强实时嵌入式操作系统,被广泛应用于消费电子、航空航天、通信与医疗等应用领域中。通过对ThreadX所提供的服务与开发组建、线程调度算法、线程同步与通信机制、中断服务以及多处理器支持等方面的分析,可知ThreadX以轻量级的规模,提供了良好的实时性、可靠性与易用性,是嵌入式应用中一个不错的RTOS选择。

基于RT--Thread的便携式学生健康监测仪设计

学生是国家发展的动力源泉,关注学生体质健康水平是国家的重要国策,而传统人体健康检测仪器存在检测功能单一、可携带性差以及缺少健康管理系统的问题。针对此,文章设计了基于RT--Thread的便携式学生健康监测仪,采用stm32微处理芯片作为该监测仪的控制中心,并在该芯片中嵌入RT--Thread实时操作系统作为测量仪的健康管理系统,实现了对学生体温、心率和血压的实时监测与管理。经过实验仿真,验证学生健康监测仪能够完成对学生生理参数的是实时检测、显示控制和异常报警的功能,在学生体质健康管理方面有广阔的应用前景。

基于多线程通信的煤矿安全实时监控系统的设计

传统煤矿安全实时监控系统采用人工监控方法,导致系统的监控面小。为解决该问题,提出基于多线程通信的煤矿安全实时监控系统的设计。硬件设计,先设计PLC控制器,然后设计温湿度传感器,最后设计瓦斯浓度传感器。软件设计,先建立数据库,然后采集基于多线程通信数据,在此基础上设计监测系统的显示界面。对该系统进行性能测试,结果表明,该系统的监控面较广,能更准确反映矿山的安全状况,监控效果理想,满足实际应用需求。

一种船舶历史活动热力图实时生成策略

在船舶信息大数据系统中,针对在客户端向服务器请求大批量历史数据并实时绘制热力图时,会出现耗时较长、热力图效果失真以及地图软件漫游时跟随性差或卡顿等问题,提出一种改进的船舶历史活动热力图实时生成策略。该策略在基于像素聚类思想的热力图生成方法基础上,采用基于非线性变换的图像增强算法和像素补点方法,对传统方法绘制的热力图所存在的显示失真问题进行校正和优化,并在此基础上,提出动态加载与绘制策略和多线程实时成图策略,来生成船舶历史活动的热力图。试验表明,所提出策略在热力图绘制的效率、成图效果以及地图软件的交互体验上都得到了提升。

数据链装备的无线数字孪生模型及体系化应用

针对军事装备体系的数字化管理和微观可视化需求,进行数据链装备的组件级数字孪生体建模,通过高拟真度的无线数字孪生实体和行为建模,透视通讯装备的无线传输工作机理,并在高拟真战场模拟环境下评估平台状态、地形及电磁环境要素对无线数字孪生体的影响,实现无线数字孪生体与军用通讯实装设备的平行展示和共生演化。无线数字孪生模型可以赋能军用通讯装备的全生命周期管理,支撑沉浸式培训、数字化生产制造车间、场景在环的虚拟样机设计、装备在线健康管理等新业态应用。

基于实时监控的动态调节线程池方法研究

在数字社会对强算力的要求下,为使CPU性能最大化,需要使用线程池来提高CPU并行计算能力,然而在开发中线程池的使用往往伴随着线程池状态混乱以及难以监控的问题。针对该问题,本文提出了一种基于实时监控的动态调节线程池方法。该方法通过实时监控线程池参数,动态调整核心线程数与最大线程数的数量来规避由于线程资源的配置不足导致业务故障的问题;引入监控中心与报警中心模块,以便直观监测线程池的执行状态、线程数量、队列容量等来实现实时监控。引入配置中心模块实时同步修改线程池的参数,快速的调整线程池参数并同步到线程池中。实验结果表明,本文所提出的方法能有效的动态调节线程池,缓解线程池状态与任务混乱的问题。

面向ARM Cortex⁃M系列MCU的RT⁃Thread驻留方法

为了提高实时操作系统下应用程序的简捷性和可移植性并缩短编译时间,文中以RT⁃Thread为例,研究实时操作系统在通用嵌入式计算机架构下的驻留问题,提出BIOS与User程序的功能分离机制以及FLASH、RAM空间划分原则,并设计一种RT⁃Thread系统服务接口的映射方法,以ARM Cortex⁃M系列的STM32L431微控制器为蓝本,实现RT⁃Thread的驻留与User程序的编译。实验结果表明,将RT⁃Thread驻留于BIOS中的方法有效地实现了实时操作系统与User程序的物理隔离,缩短了微控制器应用开发的编译时间,降低了编程难度,可为RT⁃Thread的应用开发提供一种高效途径。

高校云录播课件直播监测软件设计与应用

课堂直录播是目前高校教育数字化转型普遍采取的措施之一,但是课堂教学直播对直播质量提出了更严格的要求。文章对直播中教师分享的课件画面偶发断流问题,开发应用软件检测讲台电脑是否实时在线,结合OpenCV轮巡拉取网络摄像头的实时流媒体协议(Real Time Streaming Protocol,RTSP)流,并利用多线程开发技术提升监测效率,及时发现存在异常的直播流,便于尽早解决直播问题,提升教学直播的稳定性与可靠性。

基于超高速线程并行处理技术的民机试飞数据预处理系统设计

试飞数据作为民机试飞过程中最重要的产物,是表明符合性、验证设计合理性的依据;传统模式下,需要在航后卸载机载记录器中的原始数据,通过4~5小时的预处理时间才能完成试飞数据的工程量转换,耗时耗力,严重影响试飞效率;立足于实际试飞场景,提出了在机载环境下实时进行试飞数据预处理的理念,采用超高速线程并行处理技术,集成了IoTDB时序数据库,设计研制了机载数据在线完全预处理系统;经实验测试,系统实现了国产某大型客机200 Mbps带宽下近80000个试飞数据的实时接收、预处理和数据库存储,将以往的预处理周期压缩至20分钟,支持了高强度、大密度试飞要求。

一种多线程Ping技术的变电站摄像机网络连通性检测方法

本文提出了一种基于多线程Ping技术的变电站视频及环境监控系统故障排查方法。首先,运用Python内置模块对各个变电站站端监控终端实时数据进行分类统计,为后续进行故障排查提供了基础数据。其次,采用多线程Ping技术对“掉线”或故障的监控终端进行IP地址的Ping测试,判断连通性并实现故障排查结果反馈。最后,通过数据可视化图表呈现各变电站监控终端的“在线”数和“掉线”数,辅助运维人员分析决策。实际测试结果显示,本方法在实际应用中表现出高效、准确、可靠的特点。