KSD1-08 應(yīng)用及評價
3.1 KSD1-08 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
在液壓測量控制HPMC模塊中,系統(tǒng)要求18ms內(nèi)完成對7個位置的傳感器和用戶鍵盤數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、處理及顯示;且對于采集到的不同測量數(shù)據(jù),要求系統(tǒng)根據(jù)任務(wù)的緊迫程度,作出優(yōu)先級不同的實(shí)時響應(yīng)。
KSD1-08 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。由外向內(nèi)分為3層:硬件電路層、任務(wù)層和操作系統(tǒng)層。
硬件電路層主要包括HPMC模塊、用戶操作、單片機(jī)控制模塊。大致功能如下:HPMC模塊主要完成傳感器數(shù)據(jù)的實(shí)時采集;用戶模塊主要完成用戶的操作;單片機(jī)控制模塊用于控制數(shù)據(jù)的接收、處理、發(fā)送、短消息的收發(fā)等。 任務(wù)層并行存在lO個任務(wù),每個任務(wù)均由以下3部分組成:應(yīng)用程序、任務(wù)堆棧以及任務(wù)控制塊,主要完成任務(wù)優(yōu)先權(quán)的動態(tài)設(shè)置以及任務(wù)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。 操作系統(tǒng)層的設(shè)計(jì)主要是將μC/OS-II移植到單片機(jī)上。本系統(tǒng)采用Atmel公司的MCS-5l系列兼容單片機(jī),同時完 成各個任務(wù)的具體編程。
3.2 算法評估
選擇用動態(tài)調(diào)度還是靜態(tài)調(diào)度是很重要的,這會對系統(tǒng)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。靜態(tài)調(diào)度對時間觸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很適合,而動態(tài)調(diào)度對事件觸發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很適合。靜態(tài)調(diào)度必須事先仔細(xì)設(shè)計(jì),并要花很大的力氣考慮選擇各種各樣的參數(shù);動態(tài)調(diào)度不要求事先作多少工作,而是在執(zhí)行期間動態(tài)地作出決定。
在HPMC模塊中,由于需對現(xiàn)場采集到的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時處理,故對系統(tǒng)的實(shí)時性提出了很高的要求。若采用μC/OS-II的靜態(tài)優(yōu)先級調(diào)度算法,當(dāng)系統(tǒng)中任務(wù)優(yōu)先級變化時則顯得無能為力;同時通過在液壓測量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用表明,改進(jìn)后系統(tǒng)的實(shí)時性得到了*改善。
結(jié)語 本文針對KSD1-08 靜態(tài)調(diào)度算法進(jìn)行改進(jìn),在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了截止期優(yōu)先調(diào)度算法。通過在液壓測量控制系統(tǒng)中的應(yīng)用,表明這種改進(jìn)能明顯提高系統(tǒng)的實(shí)時性;但是改進(jìn)后的算法對系統(tǒng)的內(nèi)存、CPU等提出了更高的要求,存在一定的局限性。
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