140DDI35310 衡水市施耐德 140DDI35310 返回列表頁

3.1.2140DDI35310實時多任務系統(tǒng)

對于一個復雜的嵌入式實時系統(tǒng)而言，當140DDI35310采用中斷處理程序和一個后臺主程序軟件結構難以實時、準確、可靠地完成任務時，或存在一些互不相關的過程需要在一個計算機中同時處理時，就需要采用實時多任務系統(tǒng)。隨著應用的復雜化，一個嵌入式控制系統(tǒng)可能要同時控制或監(jiān)視很多外設，有嚴格的實時響應要求，需要處理任務比較多，各個任務之間有多種信息需要實時傳遞，如果仍采用原來的程序設計方法將存在兩個問題：一是中斷可能得不到及時響應，處理時間過長，這對實時控制場合是不允許的，對于網(wǎng)絡通信而言則會降低系統(tǒng)整體的信息流量;二是系統(tǒng)任務多要考慮各種可能出現(xiàn)的情況(尤其在任務使用共享資源時，如果任務調度不當就可能導致系統(tǒng)死鎖，從而降低軟件可靠性，導致程序編寫任務量成倍增加)。為降低系統(tǒng)的復雜性，保證系統(tǒng)的實時性，可維護性是*的。

實時多任務系統(tǒng)的實現(xiàn)必須有實時多任務操作系統(tǒng)的支持。140DDI35310操作系統(tǒng)主要完成任務切換、任務調度、任務間的通信、同步、互斥、實時時鐘管理以及中斷管理。實時多任務系統(tǒng)實際上是由多個任務、多個中斷處理過程和實時操作系統(tǒng)組成的有機整體。每個任務是順序執(zhí)行的，并以并行性的方式通過操作系統(tǒng)完成，任務間的相互通信和同步需要操作系統(tǒng)的支持。使用實時多任務系統(tǒng)的微機保護程序機制如圖3所示。

圖3使用140DDI35310的微機保護程序機制

繼電保護對實時性要求較高，任務較多，故本文提出基于ARM9和μC/OS-Ⅱ的微機保護核心平臺。

3.2140DDI35310性能分析及其在AT91RM9200中的移植

3.2.1μC/OS-Ⅱ性能分析

實時系統(tǒng)主要通過三個性能指標來衡量系統(tǒng)的實時性，即響應時間(ResponseTime)、生存時間(SurvivalTime)和吞吐量(Throughput)：響應時間：是實時系統(tǒng)從識別出一個外部事件到做出響應的時間;

生存時間：140DDI35310是數(shù)據(jù)的有效等待時間，數(shù)據(jù)只有在這段時間內才是有效的;

吞吐量：是在給定的時間內系統(tǒng)能夠處理的事件總數(shù)，吞吐量通常比平均響應時間的倒數(shù)要小一點。

其中響應時間是系統(tǒng)實時性zui直觀、zui重要的指標。而系統(tǒng)響應時間與任務切換時間、中斷延遲和調度延遲都有關系。μC/OS-Ⅱ的中斷處理程序中不需要關中斷，它的關中斷主要發(fā)生在一些原子操作和代碼臨界區(qū)保護的時候，并且都非常短，因此μC/OS-Ⅱ的中斷延遲很短。

140DDI35310是基于優(yōu)先級的“可剝奪”式內核，而且內核的調度算法非常簡單，因此μC/OS-Ⅱ調度延遲比較短且可以預測適應實時應用的要求。

關于上下文切換時間，由于140DDI35310的任務都有單獨的堆棧，因而任務的切換操作非常簡單，由10多條CPU指令就可完成，因此μC/OS-Ⅱ任務切換產(chǎn)生的延遲很小且是可以預測的。

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