嵌入式操作系统

摘要： 为了满足嵌入式操作系统对任务间同步/异步处理、设备/文件状态通知、定时器响应、应用异常处理等能力,以及要符合国际标准POSIX的可移植性,在嵌入式操作系统中实现了信号机制。通过研究信号的概念、类型、处理方式、嵌套,重启和中断、任务同步、异常处理等功能,剖析了这种异步通信机制在嵌入式操作系统与UNIX/Linux等传统桌面系统的实现差异,以及特性。随着嵌入式操作系统在各个领域应用越来越广泛,以及对各种通用标准的支持,越来越多的嵌入式操作系统也将信号机制集成进来,并在系统中起到关键的作用。

摘要： 由于驱动接口及功能开发的多样性,如何对智能物联电能表实时操作系统的驱动程序进行检测是需要解决的问题。文章介绍了智能物联电能表的框架设计,进而研究驱动程序测试技术,搭建了包含外设仿真子系统、软件测试系统和嵌入式测试代理子系统的智能物联电能表驱动程序测试环境。在试验部分,选取三个电能表厂家的智能物联电能表管理模组进行驱动程序测试。通过测试数据分析发现个别厂家驱动程序设计不合理,导致整机通信反应迟钝的现象。文中测试系统可对驱动程序的功能、性能等进行全方位验证,并具备测试用例扩展功能。

摘要： 为了提升飞行试验数据处理效率,设计了一种数据并行实时处理模块,能够通过机载嵌入式软件实现数据并行实时处理。该模块主要具备配置接收、数据接收和实时处理功能。首先,该模块能够通过配置软件接受实时处理逻辑,根据试飞科目灵活配置实时处理的参数列表;其次,能够分流网络和PCM数据流、解析参数和提供数据源接口;最后,基于一种嵌入式操作系统的计算模块,能够对数据进行实时处理和分类存储。总之,数据并行实时处理模块能够缩短数据处理时间、提高数据处理效率。

摘要： 近年来,随着智能家居产品在众多家庭内的普及,系统智能化和数据可视化逐渐成为这类设备的发展趋势。本文使用STM32F103微处理器开发平台,设计了一款基于μC/OS-Ⅲ操作系统和中国移动OneNET物联网云平台的智能环境助手。μC/OS系列操作系统不但拥有轻量级的内核,还具备出色的稳定性。OneNET物联网云平台可为本系统提供实时采集数据的可视化、位置感知等服务。该系统在实现了对烟雾、PM_(2.5)、温度、湿度等环境参数进行采集并显示在LCD屏上的同时,还添加了获取危险警告次数和出行建议指数的功能。使用GSM/GPRS通信模组通过MQTT传输协议将监测数据与警告、建议信息传输至OneNET物联网云平台。用户仅需通过电脑或手机APP就可完成对相关信息的访问,极大地改善了传统环境检测设备在时间与空间上所存在的局限性。本系统还通过使用事件标志组进行不同任务间的同步,并对任务优先级的设置进行了优化,使人们在关注重点参数信息的同时,达到设备低功耗和节约云端资源的目的。该系统不仅适用于室内环境中有害气体的监测与报警,还可放置于阳台充当日常出行的建议助手,具有较好的实用性和一定的经济性。

摘要： 为了提供更便携和人机交互性更友好的光学相干断层成像(Optical coherence tomography,OCT)控制系统,通过分析频域OCT系统在不同扫描方式下所需的控制时序,基于ARMv7-ME架构的芯片STM32F407ZGT6和嵌入式操作系统μC/OS-Ⅲ,提出了一种用于检测人眼的嵌入式的频域OCT成像控制系统设计方案。从硬件和软件方面,详细描述了嵌入式OCT成像控制系统的构成与运行的过程。最后通过使用嵌入式OCT成像控制系统产生的平面线扫描模式的控制波形,实现了高质量的人眼角膜的断层图像,验证了提出的设计方案的可行性。

摘要： 本文提出一种基于核集的多核嵌入式调度方法,该方法为任务增加核集属性,调度器选择后继任务时需要同时满足高优先级要求、当前核属于任务核集两个条件。本文提出的调度方法能够为任务指定核集属性,限定任务在指定核集上运行,相对于原有任务只能绑定一个核或者所有核的调度方法,提出的方法更加灵活,操作系统核间负载更加均衡。

摘要： 随着嵌入式系统的应用越来越广泛,引导软件是嵌入式系统开发中必不可少的。引导软件是嵌入式硬件系统加电后,嵌入式操作系统运行前的一段程序,功能是初始化硬件平台和引导嵌入式操作系统运行。在分析了两种常见嵌入式系统中引导系统的优缺点基础上,根据引导软件用户需求,从映像引导、交互界面、文件传输、数据管理、运行模式、命令管理功能方面设计了一种引导软件开发方案,对不同嵌入式系统中的引导软件开发具有借鉴意义。

摘要： 随着我国新型电力系统的提出,智能电能表除了基础的电能计量外还应具有通信、负荷控制、法制计量与非计量部分隔离等功能。为此我国新修订的GB/T 17215-2021标准充分采纳了国际法制计量组织制定的《有功电能表》(IR46),对新一代智能电能表的软硬件要求和型式认证做出了规定。文章首先从分布式能源并网,新型电力系统等方面讨论了对于新一代智能电能表的需求,其次分析了我国电能表新、旧标准体系与IR46的差异,对计量特性、电能表准确度等级、试验项目的主要差异进行了对比分析,并对支持IR46标准的智能电能表的硬件结构和关键技术进行介绍,最后阐述了基于嵌入式系统的智能电能表的下一步研究方向和应用前景。

摘要： 为了满足嵌入式操作系统对空间保护、隔离故障、防止故障蔓延、空间和资源之间的分离保护机制等能力,本文在嵌入式操作系统中提出了实时进程的概念。通过研究实时进程的功能架构、实时进程的资源管理、空间管理划分及映射、实时进程的通信、运行方式等功能,剖析了实时进程在嵌入式操作系统与UNIX/Linux等传统桌面系统的功能差异,以及不同于传统进程模型的功能特点。随着嵌入式实时操作系统在各个领域应用越来越广泛,越来越多的新技术的应用都需要高可靠实时性强高安全的系统作为技术支撑,实时进程机制将在嵌入式实时操作系统中发挥关键作用。

摘要： 基于当前比较先进的灰狼算法,研究其在智能电表操作系统处理服务程序节点的调度原理,提出了一种优化的任务调度算法。该算法完成了智能电表操作系统的计算任务分配,有效缩短了任务的调度时间并确保了多任务调度的实时性,实现了系统的调度均衡,最后通过仿真实验验证了算法的有效性。

摘要： 论文介绍了嵌入式操作系统以及嵌入式Linux的特点和组成;对目标平台Zynq和基于Zynq的嵌入式系统进行了阐述和分析.文章重点以Xilinx ZC702开发板为平台,详细介绍了基于双核ARM处理器对称多处理架构的嵌入式Linux操作系统移植技术,并在对称多处理架构操作系统移植的基础上给出了非对称多处理架构操作系统移植实现的解决方案.

摘要： 随着嵌入式系统在安全关键领域的高速发展,嵌入式应用的安全问题显得日益重要.而传统的操作系统作为当前信息系统的安全基础,其采用的安全机制已不能满足一些关键安全领域的应用需求.通过对高安全嵌入式操作系统设计过程中的关键技术进行研究,提出了基于虚拟化平台的安全操作系统架构,介绍了多核环境下核间安全通信技术,阐述了操作系统内存保护机制及其相关优化措施,描述了操作系统针对系统错误设置的健康管理模块,从宏观上给出了提升操作系统安全性能的几种方式.

摘要： 嵌入式操作系统广泛应用于工业控制、军事国防、消费电子和网络等各种领域中,安全问题日益突出.分析了嵌入式安全操作系统的研究现状,对嵌入式系统的安全机制和实现技术进行了重点分析研究.

摘要： 本文概述了对于袋式除尘领域下基于RTOS的MCU软件设计方法.工业烟尘治理设备工作环境恶劣，一旦出现故障维修困难，可靠的软件设计不但可以给后续的维护减少开支，还能给袋式除尘系统提供安全稳定的运行保障。现在各大开发商都开始对自家的操作系统进行SIL工业安全等级认证，在安全性及可靠性上相比以前有很大的提升。

摘要： 为增强嵌入式安全关键系统的高可信能力,在分析现有高可信保障机制现状的基础上,提出一种基于MILS架构的高可信操作系统架构Hades,并重点研究该架构的实现技术.研究并实现了可信分离内核,为Hades架构提供基础.为了给不同安全等级的应用程序建立隔离的执行环境,实现了虚拟分区的空间隔离机制和分区切换技术.进一步,通过建立两级调度机制解决了客户OS中的任务调度问题.最后,采用半虚拟化技术实现了多个RTOS同时在可信分离内核上的运行,并以uC/OS为例,实现一个实验原型,验证了提出的技术和方法的可行性.

摘要： 本文介绍了精密单点定位技术在ARM处理器上的实现方法,通过移植嵌入式操作系统,对接收机实时数据进行统一管理并解算,利用以太网获得IGS网站提供的精密星历与精密卫星钟差,通过非差模型进行单点定位.分析了精密单点定位技术在嵌入式处理器上实现的难点,研究了其关键技术.通过长期运行对实时数据进行精密单点定位技术的验证与分析,给出了定位精度与误差分析.精密单点定位技术与GPS接收机整机的融合,解决以往软硬分开的局面,极大地方便用户的使用.

摘要： 针对目前油田钻井过程司钻作业的实际需求,设计了一种专门应用于随钻测量系统的数据处理和显示终端.系统以ARM11处理器为硬件平台核心,以嵌入式操作系统Linux为软件平台,并搭载Qt/E库设计系统应用软件.软件设计采用宿主机/目标机开发模式,包括用户界面(GUI)设计实现、信号建立与槽之间关系、多线程设计三个方面.终端设计集成了传感器信号采集、无线射频通信、CAN通信等功能模块.系统整体采用模块化开发,具有较好的移植与兼容特性.经实地测试表明,系统性能稳定可靠,图形界面友好,可满足实际需求.

摘要： 本文以ARM处理器LPC2478为核心设计了实验系统节点的硬件.在软件设计中移植了嵌入式操作系统tC/OS-Ⅱ和TCP/IP协议栈,提高了软件可靠性和可扩展性.最后,以TCP协议连接建立与终止过程实验为例,介绍了实验系统对于以太网关键技术进行演示的方法.

摘要： 为了实现应用软件在硬件平台上的通用性和可扩展性,采用中间件实现硬件识别和驱动管理.设计了基于VxWorks操作系统的中间件动态驱动加载的方法,并以CPCI光纤板卡为实例进行了功能验证.验证结果表明,中间件软件实现了用户对板卡驱动的管理和维护,进而实现系统硬件统一化设计和管理.该方法在标准化要求较高的场景中有一定的应用价值.

摘要： 为了实现应用软件在硬件平台上的通用性和可扩展性,采用中间件实现硬件识别和驱动管理.设计了基于VxWorks操作系统的中间件动态驱动加载的方法,并以CPCI光纤板卡为实例进行了功能验证.验证结果表明,中间件软件实现了用户对板卡驱动的管理和维护,进而实现系统硬件统一化设计和管理.该方法在标准化要求较高的场景中有一定的应用价值.

摘要： 本发明公开了一种嵌入式板卡操作系统备份启动方法及嵌入式系统，嵌入式板卡包括板卡芯片，板卡芯片通信连接有至少两个存储介质，每个存储介质为QSPI存储介质或EMMC存储介质，且每个存储介质分别安装有操作系统，其中一个存储介质为主介质，其余存储介质为备份介质，主介质上的操作系统为主系统，备份介质上的操作系统为备份系统；嵌入式板卡操作系统备份启动方法，包括如下步骤：在嵌入式板卡上电后，控制主系统进行启动；侦测主系统是否启动成功；当主系统启动失败时，控制备份系统启动。本发明的技术方案旨在避免现有技术中嵌入式板卡的操作系统因存储介质异常而无法启动的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于ramdisk的嵌入式设备操作系统自动安装方法及系统，本发明基于ramdisk的嵌入式设备操作系统自动安装方法，包括：通过uboot启动ramdisk文件系统；通过ramdisk文件系统中用于执行为嵌入式设备执行操作系统的自动安装或自动恢复的程序为嵌入式设备执行操作系统的自动安装或自动恢复。本发明可替换传统的烧录器烧录系统的方案，能够方便地实现嵌入式设备操作系统的自动安装或自动恢复，在一些调试环境或者用户使用出现异常情况下更加快捷的去恢复系统或重装系统。

摘要： 本申请涉及一种嵌入式超高时钟精度定时任务执行方法和嵌入式系统。所述方法包括：任务调用线程发送执行任务请求，将其按照任务期望执行时刻的先后顺序排列得到任务执行队列，由任务监控执行线程从任务执行队列中获取最近任务，当其任务期望执行时刻和当前时刻的间隔大于预设时长时，根据最近任务的任务期望实行时刻设置硬件定时器的中断触发时刻，否则任务监控执行线程对最近任务进行轮询等待。当任务监控执行线程收到中断触发信号或轮询等待结束时，执行最近任务并向任务调用线程返回对应的任务执行结果。本申请基于硬件定时器，在执行任务时能够支持微秒甚至纳秒级超高时钟精度的任务延迟定时，可以有效保障操作系统的实时性。

摘要： 本发明提供了一种嵌入式实时操作系统的线程信号操作方法与系统，涉及通信技术领域，该系统包括主控制模块和PC机，所述主控制模块的内核为MCU芯片，包括串口、USB端口，所述串口作为默认通信设备与外界通信，USB端口接PC机的USB口，所述主控制模块还包括实际线程信号等待模块、实际线程信号设置模块、系统服务调用中断模块、可挂起系统调用中断模块；能够根据任务分配规则多线程的信号处理，以减少交互带来的开销，提升处理效率，降低功耗，并且减少硬件模块叠加。

摘要： 本发明涉及通用嵌入式系统中操作系统(含应用程序、配置参数等)的备份与恢复，提出了嵌入式系统中操作系统备份/恢复的具体方法。属于计算机技术在工业控制技术领域中的应用。本发明采用开关决定系统是正常运行还是进行备份/恢复操作运行，正常运行时独立使用一套操作系统；备份/恢复运行时使用另外一套简单系统，通过网络对正常运行使用的操作系统进行备份/恢复操作。

摘要： 本发明提供一种嵌入式操作系统加载逻辑文件的方法，首先，嵌入式操作系统将逻辑文件转换为自身数据的一部分，然后以调用自身数据的方式来加载所述逻辑文件。本发明还提供一种应用上述方法加载逻辑文件的嵌入式操作系统。本发明将逻辑文件添加到嵌入式操作系统自身的数据中，使嵌入式操作系统可以通过调用自身数据来加载逻辑文件，这样一来便解决了因嵌入式操作系统和逻辑文件存放位置不同而可能造成的无法获取逻辑文件进而无法加载等问题，并解决了嵌入式操作系统与逻辑文件之间版本不匹配的问题，提高了逻辑文件加载的效率和可靠性。

摘要： 本发明提供了一种对采用嵌入式操作系统的计算机应用系统中异常任务进行处理的实现方法，采用基于硬件平台主备冗余配置的应用系统，包括计算机应用系统初始化过程、任务状态表更新过程、异常任务捕捉过程、死循环检测过程、异常任务处理过程、系统重启检查过程所执行的步骤。本发明还提供了利用该方法的采用嵌入式操作系统的计算机应用系统中对异常任务进行处理的系统，包括检测模块、捕捉模块、记录查询模块、任务状态表、异常信息内存区和处理模块。本发明保证了计算机应用系统的稳定工作能力，对发生死循环或者发生自动重启的异常任务都能检测并记录，更大程度地提供了计算机应用系统的纠错能力，提高了计算机应用系统的研发过程的可控性。

摘要： 本发明提供一种嵌入式操作系统加载逻辑文件的方法，首先，嵌入式操作系统将逻辑文件转换为自身数据的一部分，然后以调用自身数据的方式来加载所述逻辑文件。本发明还提供一种应用上述方法加载逻辑文件的嵌入式操作系统。本发明将逻辑文件添加到嵌入式操作系统自身的数据中，使嵌入式操作系统可以通过调用自身数据来加载逻辑文件，这样一来便解决了因嵌入式操作系统和逻辑文件存放位置不同而可能造成的无法获取逻辑文件进而无法加载等问题，并解决了嵌入式操作系统与逻辑文件之间版本不匹配的问题，提高了逻辑文件加载的效率和可靠性。

摘要： 本发明公开了一种嵌入式数据库与嵌入式操作系统融合方法,所述方法包括以下步骤：第一步，在解剖嵌入式数据库的系统结构及嵌入式操作系统的功能基础上，分析两者各功能模块的融合度；第二步，实现文件管理的融合；第三步，实现缓冲管理的融合；第四步，分析传统多粒度加锁机制在嵌入式系统中的不足及电力系统中的事务性质，提出基于事务截止期的动态多粒度封锁机制。本发明的嵌入式数据库与嵌入式操作系统融合方法，将嵌入式数据库与嵌入式操作系统之间存在上的冗余，设计一应用于基于嵌入式系统的电力控制设备终端的数据管理系统，对它们进行一定程度的融合，并在进行融合设计时协调好系统实时性、安全性及软件复杂度。

摘要： 本发明提供了一种基于嵌入式实时操作系统的机器人操作系统，其包括用于对嵌入式操作系统相关接口进行封装的操作系统兼容层模块、用于与原生ROS的节点间通讯的核心通信模块、用于为在此嵌入式节点上的应用构件提供运行支撑的应用层处理模块。本发明具有对外部中断的实时响应能力，满足机器人中控制和通讯的实时性需求，所需要的系统硬件资源少，能够使ROS软件系统直接运行在机器人资源受限的小型传感器和执行器等节点之上，具有良好的扩展性和通用性。