论文部分内容阅读
传统的控制系统设计,大多采用单任务的顺序机制,系统的稳定性、实时性较差,尤其当系统功能复杂、实时性要求较高时,这种单任务机制的弱点一览无余。论文以电气传动为背景,以实时操作内核μC/OS-II为研究对象,以研制可扩展的多任务嵌入式控制器为目标。
讨论实时多任务操作系统的结构、主要功能;分析占先式实时多任务的任务调度、时间管理、中断处理、时间处理等算法。
剖析uC/OS-II任务调度机制以及在任务级和中断级的任务切换原理;相对于内存资源较少的单片机,提出一种优化的实用堆栈格式和切换形式;结合TMS320LF2407A芯片,做了具体的分析。
在理论研究的基础上,论文在专门用于控制领域的DSP处理器TMS320LF2407A上成功完成了μC/OS-II的系统实现。既扩展了TMS320LF2407A的应用范围,又研究了在DSP上应用实时多任务系统的可能性。
课题将移植开发后的基于uC/OS-II实时多任务操作系统应用到直流控制系统中,详细地给出系统的整体设计思路,以及软件中各任务的具体运行过程。实验表明,通过实时多任务系统对所有任务的调度管理,解决在单任务系统中难以处理的实时性差的问题,增强系统工作的可靠性,实现了软件设计的模块化;能够更合理、有效地利用CPU有限的资源。
最后,测试了实时系统在TMS320LF2407A上的主要性能指标。实验数据证明,在TMS320LF2407A上实现实时嵌入式操作系统,在空间占用、CPU性能合理分配、任务调度等方面都有较优的性能。