FreeRTOS

摘要： 为解决工程中建筑结构不均匀沉降的监测问题,以连通器作为基本理论,使用嵌入式实时操作系统(FreeRTOS),设计一种基于LTE Cat-1的无线静力水准仪系统.系统分为数据采集终端、数据基站和客户端3个部分,其中数据采集终端主要由压强传感器、ZigBee终端及Cortex-M3微控制器等组成,利用ZigBee终端建立多个数据采集节点;数据基站由ZigBee协调器、Cortex-M3微控制器、Wi-Fi模块及LTE Cat-1等组成,ZigBee协调器收集多个终端的数据,用户可通过PC端或移动端连接设备Wi-Fi对数据进行现场查看,LTE Cat-1模块将数据上传至服务器;客户端主要是针对质检中心或从事市政工程行业的人员设计的,方便查看现场监测结果.现场测试结果表明,该系统能够完成沉降数据的采集与稳定上传,测量精度达到mm级.

摘要： 目前国内微震监测设备均以线缆传输为主,导致在冲击地压矿井中设备的安装与后期升级改造较为困难。针对此现状,研究了基于5G无线通信网络的高精度微震监测技术,设计了一款支持IEEE 1588协议的无线微震监测系统,其包含高精度三分量MEMS微震传感器,以5G网络通信模块SIM8200EA-M2为通信接口,通过PTP协议实现精准时间同步,使用实时操作系统FreeRTOS和LWIP协议栈处理数据流。该系统实现了采集终端采集到的微震信号通过5G网络进入光纤环网,光纤环网经过支持PTP协议的网络交换机传输数据到计算机进行定位计算,各终端微震信号传输同步精度达120 ns。实验结果表明,该系统接入5G网络的延迟小、精度高,满足冲击地压矿井微震信号智能化监测的需求。

摘要： 为了解决传统的非智能骑行台功能单一,不能与骑行台客户端进行数据交互,且阻力调节不均匀,骑行体验一般等问题,设计了基于FreeRTOS实时操作系统的嵌入式智能骑行台。骑行阻力的设计方案选用磁阻式,目的在于降低噪声,提高骑行体验。硬件电路方面根据系统的功能需要设计了主控模块、电源模块、速度测算模块以及磁阻控制模块。程序设计部分包括蓝牙通信、ANT+通信、速度计算、功率拟合、休眠与唤醒以及磁阻控制等功能程序。最后,制作实验装置对系统的无线通信功能、挡位控制功能、骑行台客户端适配功能等进行测试。实验结果表明,测试效果良好,系统具有较好的实时性和较高的可靠性,满足预设的功能需求。

摘要： 为了解决工业机械臂示教器软件设计成本高、界面不友好等问题,采用基于ARM Cortex-M7内核的STM32H743为主控芯片,并运用实时操作系统FreeRTOS和emWin图形库设计了一种液晶显示的工业机械臂示教器软件。该示教器软件使用emWin图形库进行软件界面的设计与搭建,采用FreeRTOS操作系统来满足软件多任务的运行,并且能够实现多任务之间的通信与同步,再通过LwIP中UDP协议实现示教器与运动控制卡之间的通信,从而实现示教功能。实验结果表明,该示教器软件显示稳定,性能可靠,界面人机交互功能友好,具有实用价值。

摘要： 针对当前城市生活垃圾存在的处理设备速度较低和成本过高不能满足市场需求的问题,设计一套不同于机械臂的流水线拨杆式可回收物智能分拣系统。该系统包括硬件系统、控制系统以及图像识别部分,控制系统中采用实时操作系统FreeRTOS(free real time operating system),研究多步进电机多任务同步控制算法,保证分拣任务的及时性和有效性;图像识别系统基于50层的残差网络(residual network 50,ResNet50),引入伽玛(Gamma)校正图像预处理算法,对Softmax函数进行改进,有效降低物品分类的误检率。搭建实物平台实验,其结果表明,改进的分拣系统能有效进行分拣操作,较其它可回收物分拣系统有一定提高,系统鲁棒性较好。

摘要： 针对传统气体检测方案检测气体种类少、类别固定、灵活性差等问题,本中提出了一种自适应多组分气体检测系统。该系统采用端到端的设计思想,分为下位机气体检测端和上位机数据显示端。下位机支持同时进行6路气体检测,最多可扩展至32路气体检测;文中提出的自适应气体检测算法支持根据应用场景的需要更换不同的气体传感器;采集到的数据基于Fatfs文件管理系统实现有效管理;为进一步增强系统实时性,采用FreeRTOS操作系统实现任务调度。上位机基于Qt开发,可远程实时查看气体数据和对应的地理位置。实际测试结果表明,气体数据检测误差低于1%,数据传输时延在秒级,可忽略不计。

摘要： 以喂养观赏鱼为目的的丰年虾卵孵化需要满足温度、盐度、时间等一系列的要素,本设计提出一种基于Free RTOS操作系统并以STM32F429IGTx单片机为主控的丰年虾卵自动孵化投食系统。本系统可以完成包括自动供料、自动孵化、恒温控制、自动喂鱼、自动排水的功能,并使用TouchGFX设计UI来进行人机交互。本设计可以使丰年虾卵的孵化过程和投食过程自动化,与现有的丰年虾卵孵化方法或者设备相比更加方便、智能和人性化。

摘要： 应用实时操作系统FreeRTOS设计了基于Speex编解码器的语音录制和播放的语音处理系统,系统以STM32F407系列单片机和音频处理芯片WM8978为核心,通过移植Speex算法,采用编码解码、回声消除等语音技术实现了语音的录制和播放,并且提出了一种基于FreeRTOS队列和DMA中断的循环缓冲技术,用于音频数据的实时处理。通过验证,该设计可以较好地实现语音的录制和播放,并且通过Speex算法进行编解码减小了内存需求、有效地降低了噪声。

摘要： 设计并实现一种兼容多种无线通信协议的无线网关,它通过Wi-Fi模式接入互联网,通过顶层POST通信协议的设计实现以适配ZigBee、BLE等流行的短距离无线通信终端设备。软件基于开源的FreeRTOS实时操作系统开发,利用混合式调度实现了基于软硬件协同的并行通信,提高了无线网关的吞吐量,并将低功耗模式嵌入到任务调度中降低了无线网关的整机功耗。将无线网关应用于实际的ESLS系统,测试结果表明无线网关性能稳定,灵活性和可扩展性强。

摘要： 为帮助下肢受伤和出行不便的患者及老人进行康复训练或日常步行活动,设计了一款基于FreeRTOS实时操作系统的智能助行器。本设计以STM32作为主控制器,搭配压力采集、超声波测距等外围电路。软件设计上,采用多任务的编程方式,将整个助行器系统的应用程序分为防跌倒任务、导纳控制任务、意图分析任务、压力信号采集任务、电机驱动控制任务这5个任务,并为各任务合理地分配优先级和系统资源以对助行器进行控制。经测试,所设计的智能助行器最终实现助行器柔顺控制、上坡助力、下坡控速以及主动安全防护,达到了设计目的。

摘要： 本申请提供一种基于FreeRTOS的处理器状态控制方法和装置，该方法包括：创建第一任务；通过第一任务，确定多个第二任务中每个第二任务的运行状态以及处理器能够维持停止模式的目标时长，第一任务的优先级低于每个第二任务的优先级；若根据目标时长和每个第二任务的运行状态，确定每个第二任务满足进入停止模式的条件时，控制处理器在目标时长内处于停止模式。通过该方法能够实现基于FreeRTOS的处理器的状态控制，使得基于FreeRTOS的处理器能够在每个第二任务满足进入停止模式的情况下进入停止模式，进而降低产品功耗。

摘要： 本发明公开用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法和装置，其中，一种用于FreeRTOS单芯片的音频重采样方法，包括：对左声道数据和右声道数据进行数据预处理生成单通道音频数据；基于预设的插值算法对所述单通道音频数据进行重采样以使得在单芯片上同时进行拾音和播放。本申请的方法和装置在资源受限的嵌入式设备上，在保证音频质量的同时，能够实时完成重采样，有效降低硬件的设计成本，适用于计算能力以及资源不足的嵌入式产品，给用户较好的体验感。

摘要： 本发明涉及嵌入式非易失性存储器存储管理领域，具体涉及一种基于FreeRTOS的Nor Flash滚动存储方法及装置，方法包括：分别读取存储数据所对应的第一数据块地址和第二数据块地址的第一行数据，并将该两第一行数据分别进行CRC16校验计算，根据校验结果找出最新数据并取出，当第一行数据无法确定最新数据时，根据第一、第二数据块的第二行数据进行CRC16校验计算，FreeRTOS操作系统的存储管理任务MemoryTask接收到写请求消息MemWorkMsg后，根据该请求消息确定存储数据类型，并根据存储数据类型获得对应第一数据块与第二数据块的地址，将待存储数据滚动写入第一数据块或者第二数据块中。本发明无需引入辅助存储器即可解决Nor Flash擦写速度较慢而导致的掉电数据异常及擦写寿命有限的问题。

摘要： 本发明涉及一种基于FreeRTOS的指令交互控制方法，方法应用于MCU模块与至少一个通信模块之间的指令交互控制，方法包括：指令发送准备步骤，指令发送执行步骤，定时等待步骤和数据接收步骤；指令发送准备步骤用于将MCU模块的交互指令的多个参数传入对应的结构体中存储，供指令交互运行过程中进行拿取；指令发送执行步骤用于调用并运行发送处理函数，将交互指令的参数传入发送处理函数的指针空间中，并通过串口发送函数将指针空间中的参数发送到通信模块；定时等待步骤用于启动定时器，设置所述定时器的定时参数为最大等待时间，运行等待队列，进行任务阻塞等待，在队列阻塞等待期间MCU模块运行其他任务；数据接收步骤用于在队列阻塞等待期间，队列接收到信号时，判断接收到信号的数据类型，并根据数据类型分别进行交互指令的超时重发或当前交互指令发送成功，则切换执行下一个交互指令。

摘要： 本发明公开了一种基于多核CPU的FreeRTOS运行任务方法及装置，涉及嵌入式实时操作系统技术领域，使得FreeRTOS实时操作系统支持多核CPU的多任务运行。本发明的主要技术方案为：如果目标核抢占了自旋锁去访问全局任务就绪表，就可以根据全局任务就绪表和自身的核任务就绪表内任务的优先级确定出第一任务，全局任务就绪表内存储了未与核绑定的任务，每个核均有自身对应的核任务就绪表且存储了与核绑定的任务；目标核运行第一任务并释放自旋锁；在目标核运行第一任务的同时，如果其他核抢占了自旋锁去访问全局任务就绪表，也可以根据全局任务就绪表和自身的核任务就绪表内任务的优先级确定出第二任务，并运行第二任务。

摘要： 本发明涉及嵌入式非易失性存储器存储管理领域，具体涉及一种基于FreeRTOS的Nor Flash滚动存储方法及装置，方法包括：分别读取存储数据所对应的第一数据块地址和第二数据块地址的第一行数据，并将该两第一行数据分别进行CRC16校验计算，根据校验结果找出最新数据并取出，当第一行数据无法确定最新数据时，根据第一、第二数据块的第二行数据进行CRC16校验计算，FreeRTOS操作系统的存储管理任务MemoryTask接收到写请求消息MemWorkMsg后，根据该请求消息确定存储数据类型，并根据存储数据类型获得对应第一数据块与第二数据块的地址，将待存储数据滚动写入第一数据块或者第二数据块中。本发明无需引入辅助存储器即可解决Nor Flash擦写速度较慢而导致的掉电数据异常及擦写寿命有限的问题。

摘要： 本发明提供一种基于FREERTOS系统的时钟同步方法、装置、存储介质及计算机，FREERTOS系统中包括多个任务模块，该方法包括：对多个任务模块进行时钟同步校准，并通过任一任务模块向其对应的传感器下发控制命令或查询命令；当任务模块接收到传感器回复的消息信息时，判断消息信息是否符合第一预设要求；若消息信息符合第一预设要求，则计算出接收数据长度，以及识别出有效数据帧；判断接收数据长度是否符合数据通信协议规定的数据长度；若是，则判断有效数据帧的数据参数是否符合第二预设要求；若有效数据帧的数据参数符合第二预设要求，则将解析后的消息信息上传使任务模块与FREERTOS系统的时钟同步。本发明能够保证系统时钟的同步性。

摘要： 本发明涉及一种在FreeRTOS下实现高分辨率定时器的方法，基于飞腾平台，使用有序链表管理众多高分辨率定时器，定时器类型上支持一次性和周期两种类型，定时器优先级上支持任务上下文和中断上下文两种优先级。能够支持高分辨率定时器的创建、停止、删除、周期获取、触发时间设定等功能。本发明可以在FreeRTOS上提供纳秒级定时器api，定时器维护模块可以兼容传统系统定时器Systick，可将Systick按照优先级插入包含周期性定时器和一次性定时器的链表队列中，实现定时器的个性化管理，为开发者带来更多便利。

摘要： 本发明涉及一种FreeRTOS系统软件开发问题调试方法，通过保存并解析寄存器以恢复问题现场，并定位问题代码行，以服务于问题调试。本发明为FreeRTOS系统软件开发调试提供了一种方便快捷且有效果的debug技术。通过coredump，可以查看问题现场的寄存器信息、堆栈信息、调用栈信息，可快速定位问题到代码行，提高软件开发效率。

摘要： 本发明提供了一种基于FreeRTOS系统的智慧厕所固件系统实现方法，能够实现智能厕所的优化管理和控制。一种基于FreeRTOS系统的智慧厕所固件系统实现方法，包括以下步骤：S1.系统初始化；S2.传感器数据采集：数据采集设备、气体传感器与单片机的对应GPIO口正确连接后，按照相应的通信协议，进行数据收发采集，并按照与云端规定，拼接指定格式的Json串，供云端解析；S3.使用WIFI模块，与STM32的单片机UART4连接进行连接，并且开启串口的接收中断，通过AT指令来实现无线网络的连接；S4.MQTT协议移植；S5.FreeRTOS系统移植。