Санкт-Петербург
Подробная информация напрямую от 100+ приедприятий СПБ

Системы реального времени

Просмотры: 65, Понравилось: 0
Главное изображение

Говоря простым языком, системы реального времени используются устройствами, которые должны обеспечивать быстрый ответ (в режиме реальном времени). Здесь надежность важнее вычислительной мощности. Например, конфигурация подушек безопасности транспортных средств используют СРВ, чтобы гарантировать срабатывание устройства в нужное время - ни слишком рано, ни слишком поздно.

Системы реального времени что это?

Если рассматривать определение системы реального времени, то это ПО, которое может непрерывно обрабатывать накапливаемые данные, т. е. в момент поступления информации случайным образом или в определенное время.

По сути, системы реального времени могут отслеживать, контролировать и, при необходимости, управлять процессами, происходящими в другом месте в режиме Real Time. Сценарии применения СРВ сегодня предлагают большой потенциал для оптимизации и автоматизации процессов.

Требования к системам реального времени

Система реального времени должна быть постоянно прерываемой, чтобы иметь возможность немедленно реагировать на непредвиденные события. В этом контексте необходимо проводить различие между мягкими и жесткими требованиями Real Time.

Мягкий режим

Задачи реального времени имеют заранее определенное время отклика (приемлемое среднее значение), но их нарушение приводит, прежде всего, к ухудшению качества.

Жесткий режим

Превышение времени отклика считается ошибкой. Несоблюдение временных барьеров приводит к немедленному ущербу.

Требования системы реального времени, примеры:

  1. Область мультимедиа (мягкая), где превышение ограничения по времени может снизить качество передачи.
  2. Типичный пример жесткой характеристики, системы управления реального времени летательными аппаратами или автомобилями. Ошибки и тайм-ауты могут поставить под угрозу как машину, так и людей внутри.

Операционная система реального времени

Проще говоря, операционная система реального времени – это программное обеспечение, которое управляет временем микропроцессора или микроконтроллера. Она предлагает многозадачную среду, в которой происходит несколько вещей одновременно.

Многие ОСРВ используют микроядро, то есть они выполняют только абсолютно необходимые базовые функции - управление сигналами, обработка таймера, планирование и управление памятью. Все остальное в сторонних модулях.

К наиболее популярным системам реального времени относятся QNX Neutrino, WindowsCE, FreeRTOS.

Обзор ОСРВ

ОСРВ

Описание

FreeRTOS

 Является одной из самых популярных бесплатных ОСРВ. Она предлагает чрезвычайно тонкое микроядро, которое состоит всего из трех C-файлов и поэтому требует только минимум оперативной памяти.

ChibiOS/RT

Это чрезвычайно быстрая ОСРВ, которая продается по лицензии GPL3 и предназначена для встроенных приложений на основе 8-, 16- и 32-разрядных микроконтроллеров.

QNX Neutrino

ОС, разработанная для встроенных систем и приложений Real Time, характеризуется, в частности, компактным ядром («Neutrino»). Особенно короткое время загрузки, части системы уже могут использоваться во время процесса загрузки.

WindowsCE

Является модульной вытесняющей 32-разрядной многозадачной многопоточной ОСРВ, специально разработанной Microsoft для использования во встроенных системах. Основными отличиями от других ОС семейства Windows являются более низкие требования к аппаратным ресурсам с хорошими возможностями в режиме Real Time.

 

Области применения

Благодаря короткому, точно определенному времени отклика системы реального времени используются главным образом в области автоматизации. Быстрое время отклика здесь имеет особое значение. Это видно, среди прочего, в производстве, но также и в обсуждаемых в настоящее время областях автономного вождения. Здесь ПО должно иметь возможность реагировать в режиме Real Time , вызывая определенные действия и реакции, основанные на ситуации с данными.

Поскольку области применения в значительной степени различаются, подходы, которые должны использоваться для соответствующей СРВ, также очень разные. Правильная разработка систем реального времени заключается в выборе ОС, языка программирования, интерфейсов и протоколов передачи, при необходимости индивидуального аппаратного программирования.

 

Гость
Ваше фото
Рекомендуем вам прочесть