基于OSEKTime的共存模型的改进与实现

OSEKTime规范提出了基于时间触发操作系统与基于OSEK/VDX标准实现的操作系统的共存模型。在分析OSEKTime规范的基础上,针对该规范的消息触发任务存在着非实时性问题,提出并实现了一种合理的、能与OS-EK OS共存的实时时间触发操作系统,确保了时间触发任务的实时性和对消息触发任务的死限时间内的及时处理。     

一种基于Linux的车用实时操作系统

为了提供一个开放、自主、实用的汽车电子软件开发平台,在结合OSEK (汽车电子的开放式系统及接口)规范和Linux操作系统的基础上设计了车用实时操作系统OSEKLinux. OSEK规范定义的小型实时操作系统与Linux差别较大, OSEKLinux基于Linux通过采用实时策略、重写任务调度算法、增加OSEK适配层、为用户提供OSEK编程环境来达到兼容OSEK规范. OSEKLinux按照功能的不同被设计成两类 无文件系统基本型和带文件系统增强型. OSEKLinux的设计在PC机上基于RTLinux和Redhat 7.1平台已经得到了实现和验证.     

LXI触发方式研究

LXI仪器一个重要特点是LXI的触发和同步.介绍了LXI定义的一系列触发方式,主要包括:基于命令行的触发方式,局域网消息触发方式,基于时间(IEEE1588)的触发方式,基于LXI触发总线的触发方式.特别对IEEE1588的体系结构,时间同步的具体计算原理,影响同步精度的因素,以及改进措施进行了详细的分析和研究.最后比较了几种触发方式,并给出了它们各自的应用场合.     

基于负载均衡的大规模TTE消息调度表生成方法

在复杂拓扑条件下，机载网络存在大规模数据的高效传输需求.此时，传统的调度表生成方法存在高时间复杂度问题.为了有效解决这个问题，本文提出了一种基于负载均衡的时间触发以太网(Time-Triggered Ethernet, TTE)消息调度表生成方法.该方法首先生成消息传输备选较短路径集，综合地考虑消息长度和链路负载来选择消息路径、得到具有负载均衡特性的路径规划结果，然后以提高时序规划效率为目标，基于静态优先级生成调度表，依据消息长度和周期进行消息排序，并使用“背靠背”规则进行传输调度分配，以保证消息的实时性和确定性.仿真结果表明，当可调度消息帧数超过6000条时，在保证消息实时性的前提下，该方法比传统的满足性模理论(Satisfiability Modulo Theory, SMT)时间规划方法减少90%以上的计算时间，计算效率提升10～100倍，可见该方法适合于求解复杂大规模数据调度表的生成问题.本文的研究为改善机载网络的消息调度性能提供了一种可行方案.     

容错模式下TTCAN系统矩阵的实时调度

TTCAN协议是一种CAN总线高层协议,在现行CAN协议的基础上引入了时间触发机制.由于消息组中的消息具有多样性,各个消息的周期可能相差很大.针对这一问题,采用最大公约数(GCD)方法来加以解决;利用遗传算法对调度表进行优化,提高了网络利用率,并且提高了事件触发任务的实时性能.对调度表的容错性能进行了分析,并提出了基于后面优先原则的仲裁窗方法.实验结果表明,该算法优化系统网络调度,保证了传输的实时性.     

CAN总线时间触发机制的实现

分析了CAN总线的时间触发机制，基于8052单片机和CAN控制器SJA1000设计了时间触发机制的实现方案，给出了网络中基本周期中可传输的最大消息数目及可调度分析方法。以汽车引擎控制系统为例进行的实验结果表明，利用CAN总线时间触发机制不仅可以有效地管理消息的传输，而且提高了总线带宽利用率。     

改进的TT-RMS调度表生成算法

基于时间触发以太网的网络模型与消息模型,改进了时间触发单调速率调度(TT-RMS)通信表生成算法,用于生成时间触发以太网的调度表。改进后的TT-RMS算法,首先根据消息的周期属性,计算出消息调度的集群周期长度,其次根据消息的周期及经过的路径长度,确定出消息调度的先后顺序,最后根据时间槽的分配状态进行消息调度。实验结果显示,改进后的TT-RMS算法,可以在多跳网络环境下,基于不同长度和周期的消息,生成时间触发消息调度表,同时生成的调度表能够满足消息的时延需求。     

基于OSEK／VDX操作系统的一种任务管理机制设计

随着汽车上电控单元的增加及其功能的不断增强,车用软件的设计及开发变的越来越复杂, 因此需要一个车用操作系统来减少软件开发的复杂性及提高对电控单元管理的高效性. 而操作系统的核心就是任务管理机制的设计.基于此目的,设计了一种符合OSEK/VDX操作系统规范的任务管理机制,并在freescale公司的DP256上调试成功.实验结果证明,此管理机制能够很好的满足车用嵌入式操作系统强时性和高安全性要求.     

麒麟操作系统实时性能测试方法研究

随着麒麟操作系统在实时数据处理领域得到广泛的应用,对其实时性能的掌握显得尤为重要.对麒麟操作系统的实时性进行研究分析,提出了一种测试操作系统整体实时性能的方法,利用时统中断卡从外部产生中断来触发任务执行,通过衡量从中断产生到任务执行的任务响应时间,分别对系统标准版和实时版的实时性能进行了测试.测试结果表明,该方法能够对系统整体实时性能做出准确评价,适用于麒麟操作系统的实时性能测试.     

基于μC/OS-II消息邮箱监控的任务设计及应用

传统的仪器仪表软件系统设计中,大多采用单任务顺序机制,存在中断延迟与频繁复位的问题,导致系统的实时性与安全性差,难以满足设计要求.通过引入实时操作系统μC/OS-II,给每个核心任务分配不同优先级,利用操作系统提供的消息邮箱服务,由监控任务通过收发消息管理各个任务的正常运行.该方法为仪器仪表的软件系统设计提供了一种任务管理新途径,有利于提高系统的实时性与可靠性.     

基于OSEK-COM的通信系统配置与实现

OSEK/ VDX是为汽车电子行业能够有一个统一软件开发平台而提出的重要协议,OSEK-COM(OSEK通信规约)为车用通信系统的构建提供了依据与参考.由此介绍了依托于消息的数据传输过程和机制,并在此基础上提出了基于CAN总线的通信系统的设计方案.     

基于OSEK/VDX的操作系统任务调度算法的优化及实现

OSEK/VDX是用于汽车电子的开放式平台系统规范。基于此规范,提出了一种任务管理机制和任务调度算法,该算法要求在建立任务时确定任务的时限,当任务的时限达到时提高其优先级,保证该任务得以运行,使系统在保证高优先级任务得以运行的同时保证低优先级任务和同优先级下的多个任务也得以运行,从而保证了系统的实时性。     

OSEK/VDX OS服务调用的规范一致性检测方法

OSEK/VDX(open systems and the corresponding interfaces for automobile electronic/vehicle distributed execu-tive)OS规范描述了一个嵌入式实时操作系统,对系统服务调用的上下文做了严格的限制。违反系统服务调用规范是一种很隐蔽的错误,不会被编译器发现。提出一种OSEK/VDX OS系统服务调用规范一致性的检测方法,利用森林图描述用户自定义代码中的函数及其调用关系,采用矩阵描述OSEK/VDX OS系统服务调用的规则,遍历该森林图的函数调用路径,对于每条路径,结合该规则矩阵判断其规范一致性。实验和分析表明该方法能有效地检测用户自定义代码中隐藏的违反OSEK/VDX OS系统服务调用规范的错误。     

基于OSEK/VDX的乘用车车身CAN网络管理与实现

介绍了基于OSEK/VDX规范的车身CAN网络管理方法,定义了帧的传输类型,对间接网络管理作了深入的研究,并且给出了间接网络管理中监督帧的设计方法及具体实现方式。同时对网络状态作了阐述,完善了网络管理的内容。通过监督帧的设计和网络节点的C MUTE和C ABSENT计数器规则的阐述解决了车身网络管理的关键技术,通过实际应用验证了方法的可靠性。     

电站锅炉在线故障诊断的实时支持平台

为进一步提高电站运行自动化水平，结合故障诊断和专家系统技术，建立了在线故障诊断的实时支持平台。它可通过组态方式构成电站锅炉的在线故障诊断专家系统，实现实时数据共享，各子系统故障诊断模块间信息共享，提供统一的面向故障的图形用户界面。在该平台上实现了一个能诊断锅炉过热器泄漏和燃烧故障的实验系统。该平台可以促进锅炉故障诊断专家系统研究走向实用     

Study on control strategy of CAN bus network based on event triggered mode

In order to reduce the load rate of CAN bus and improve the real-time performance of control system, CAN bus control system of a pure electric vehicle is studied. Communication messages of each node are optimized and redefined by sorting the message into three types: control message, status message and alarm message. Event triggered mode is added to the communication way of CAN bus, and the communication control strategy of the vehicle is made. It is proved that CAN bus load rate of control system is reduced after optimization, and the real-time performance of communication is improved effectively.     

基于多Agent技术实现战略管理过程

从战略管理过程的实际出发,设计和实现了基于多Agngt技术的一种计算机辅助分布式战略决策系统,该系统采用面向对象式直接消息传递和黑板系统的间接通信方式,在解决系统复杂性和实时性方面取得较好效果,可以实现自上而下的任务分解工作方式和自下而上的集结方式.     

有通信冲突的异构系统上的任务调度

在新的系统模型上，提出了一个任务调度算法．该系统模型考虑了通信冲突，即在任何时刻，一个处理器只能接收一条消息，发送一条消息．新的算法包括异构系统中任务优先级的高效排序和基于任务复制的处理器分配两部分．随机产生的任务图和一个具体应用的任务图进行调度试验的结果表明，该算法比已有调度算法的性能有了显著的提高．     

带相关噪声多传感器系统的事件触发贯序和分布式融合估计

对带相关噪声的多传感器系统,研究了事件触发的贯序和分布式融合估计算法.不同传感器之间的观测噪声同时刻相关,并与过程噪声一步相关.为了节省通信能耗,采用了事件触发传输机制,该机制依赖于每个传感器当前的观测值和上一个触发时刻的观测值.在事件触发条件下,提出了在线性最小方差意义上的最优贯序融合和分布式融合估计算法.所提出的贯序融合算法可以根据传感器观测数据到达滤波器的顺序进行实时处理,具有较小的计算负担.所提出的分布式融合算法可以对传感器观测数据进行并行处理,具有更好的可靠性.两种算法与事件触发集中融合算法具有相同的估计精度.仿真结果验证了算法的有效性.