【正文】 1 TM2 32 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)－共享內(nèi)存 局部變量表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 全局變量表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) GIFitem1 name GIF_nvar GIF_size GIF_time GIF_lock GIF_dirt GIF_first GIF_last GIFitem3 GIFitem2 GIFitemn next GIF_type GIF_ts GIF_next GIF_spot 到下一個(gè)元素 gdata_spot qdata_spot ldata_type ditem2 ditemn ….. ldata_type gdata_spot ditem1 litemn itemVarCopyToG size time gptr literm1 litem2 ….. itemPCopyToG qitem[n] itemVarCopyFromG itemPCopyFromG 存放數(shù)據(jù) 的內(nèi)存區(qū) 數(shù)據(jù)項(xiàng) nvar name 34 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)－同步 ? 優(yōu)先級(jí)逆轉(zhuǎn) ? 一般是在兩個(gè)任務(wù)訪問共享數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)，為了保證數(shù)據(jù)的一致性，這兩個(gè)訪問必須串行，如果優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)首先獲得訪問權(quán)，則優(yōu)先級(jí)的順序保持一致，如果優(yōu)先級(jí)低的任務(wù)首先獲得訪問權(quán)，這時(shí)優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)請(qǐng)求訪問，則優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)必須等到優(yōu)先級(jí)低的任務(wù)完成訪問為止 ? 解決方法 ? 優(yōu)先級(jí)繼承 ? 優(yōu)先級(jí)上界 35 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)－執(zhí)行時(shí)間的測(cè)量 ? 時(shí)間測(cè)量 ? 主要目的是測(cè)量單個(gè)任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間 ? 評(píng)估系統(tǒng)的整個(gè)實(shí)時(shí)性能 ? 精確的實(shí)時(shí)調(diào)度分析 ? 優(yōu)化代碼 ? 調(diào)試時(shí)間錯(cuò)誤 36 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)－執(zhí)行時(shí)間的測(cè)量 ? 方法： ? 秒表 ? Date ? Time ? prof和 gprof ? 軟件分析儀 ? 定時(shí)器 /定時(shí)器時(shí)間片 ? 邏輯分析儀 37 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)－執(zhí)行時(shí)間的測(cè)量 方法 分辨率 精度 粒度 使用難度 秒表 程序 容易 date 程序 容易 time 程序 容易 Prof和 gprof 10msec 10msec 函數(shù) 中等 clock 1530msec 1530msec 行 中等 軟件分析儀 10usec 20usec 函數(shù) 中等 定時(shí)器 /時(shí)間片 18usec 行 難 邏輯分析儀/ICE 50nsec 半秒 行 難 39 數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)－周期任務(wù)的實(shí)現(xiàn) ucos－ II的任務(wù)是個(gè)無限循環(huán)不是周期任務(wù) Void task(void *prio) { for(。// 1 OSTaskCreate(Interp_Task, (void *)0, (OS_STK *)amp。實(shí)際上，需要滿足時(shí)間約束的情況主要是和系統(tǒng)安全（如對(duì)突發(fā)事件的反應(yīng)等）以及切削精度（更高的精度影響插補(bǔ)周期）有關(guān)，因此數(shù)控系統(tǒng)具有硬實(shí)時(shí)任務(wù)。 4 實(shí)時(shí)系統(tǒng) ? 時(shí)間約束 ? 不同的應(yīng)用有不同的時(shí)間約束 ,理想狀態(tài)下 ,實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)能夠滿足時(shí)間約束。分時(shí)的一個(gè)直接后果是實(shí)時(shí)精度不能保證， ? 很多時(shí)候，程序員使用軟件中斷滿足任務(wù)的最后期限，這就是強(qiáng)迫操作系統(tǒng)在一個(gè)給定的時(shí)間響應(yīng)中斷并提供服務(wù)，然而由于中斷的分辨率很低（如 linux是 100hz），這個(gè)方法只在任務(wù)實(shí)時(shí)性較低的情況下使用（也就是說任務(wù)的速率比中斷的速率還要低）。Logic_Task_Stack[STACKSIZE1], CNC_Logic_Task_Pri)。測(cè)試過程分為兩類 : ? 簡(jiǎn)單測(cè)試，只涉兩個(gè)功能間的干涉 ? 負(fù)載測(cè)試，涉及多個(gè)功能間的干涉測(cè)試 功能干涉測(cè)試 51 ? 干涉負(fù)載負(fù)載測(cè)試可以從干涉矩陣中得到 .基本上是就不同的功能運(yùn)行同時(shí)同一個(gè)負(fù)載。 65 ? 最小系統(tǒng)配置完成： 到此為止， S3C44B0X的最小系統(tǒng)已經(jīng)可以運(yùn)行了，這也是該 MP3系統(tǒng)的 運(yùn)行的基礎(chǔ)，我們可以在這個(gè)系統(tǒng)上下載到系統(tǒng)的 ROM中，運(yùn)行測(cè)試最小系統(tǒng)。 ? 音頻解碼 Flash Memory主要有兩種技術(shù)， NAND和 NOR。這樣我們得到的數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行 D/A轉(zhuǎn)換和驅(qū)動(dòng)耳機(jī)播放了。 ? 采用與串口通信一樣的方式來以 12Mb/s的速度發(fā)送數(shù)據(jù)，則很難保證接收端在正確的時(shí)間接收到正確的信號(hào)，因?yàn)轭l率過高以后，采用單一的高低電平信號(hào)時(shí)，信號(hào)變化過快，接收端很難在極短的時(shí)間內(nèi)區(qū)分信號(hào)到底是高還是低 。 63 ? ROM的連接： ARM處理器最小系統(tǒng)中的 ROM 芯片與處理器的連接方式。 ? Do stuff。Decode_Task_Stack[STACKSIZE1], CNC_Decode_Task_Pri)。 ? ARM芯片價(jià)格低廉。1 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例開發(fā) —— 基于 32位微處理器與實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 第九講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)例 北京航空航天大學(xué) 機(jī)器人研究所 王田苗 魏洪興 2 本節(jié)提要 1 2 嵌入式數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 ARM MP3設(shè)計(jì)實(shí)例 3 實(shí)時(shí)系統(tǒng) ? 反應(yīng)時(shí)間 ? 任務(wù)的反應(yīng)時(shí)間是一個(gè)任務(wù)應(yīng)當(dāng)開始執(zhí)行 (或結(jié)束 )的時(shí)刻與實(shí)際執(zhí)行的時(shí)刻差值 .(或者說 ,一個(gè)事件的產(chǎn)生和響應(yīng)的時(shí)間間隔 ) ? 決定反應(yīng)時(shí)間的幾個(gè)因素 ? 處理器、總線、內(nèi)存（片上高速緩沖存儲(chǔ)器，片下 RAM和 ROM）以及外圍設(shè)備的時(shí)間特性 ? 操作系統(tǒng)的調(diào)度特性 ? 內(nèi)核的占先特性 ? 系統(tǒng)的負(fù)載（也就是說同一時(shí)刻需要調(diào)度的任務(wù)的數(shù)量