基于DSP的嵌入式实时操作系统平台及其应用

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随着微处理器性能的不断提高,嵌入式应用越来越广泛。DSP嵌入式系统,就是将DSP系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。一方面具备高速的数据处理能力,使其在现代电子技术、计算机技术和信息网络技术的大数据量处理方面有着广阔的应用前景;另一方面拥有丰富的系统资源,可用简单的方法和技术实现复杂系统的实时多任务操作和软硬件接口,提高系统性能和技术指标,降低成本。 经过查阅大量的文献资料和动手实践,笔者设计了一种低成本的DSP嵌入式实时开发平台,并在系统的管理上选用了一款小型高效的实时操作内核μC/OS-Ⅱ,很适合一些中小型的控制系统应用。文章大致分为三个方面的内容:首先概述了嵌入式实时操作系统和DSP数字信号处理系统,其次构建了软硬件结合的嵌入式实时平台,最后是关于该平台在仪表设计中的应用。 本文的主要贡献如下: 1.实现了实时内核μC/OS-Ⅱ在DSP上的移植,初步构建了一种通用的嵌入式实时软件丌发平台。该平台经过完善与优化,可有效用作控制仪表的二次丌发。 2.总结归纳了嵌入式实时操作系统的调度算法。深入分析了μC/OS-Ⅱ的调度策略,为了防止优先级反转问题,在其中扩展了优先级顶置协议。此外,对三款有代表性的嵌入式实时系统作对比,阐述了他们的特征与应用对象。 3.以科里奥利质量流量计为例,将该系统应用于控制仪表的开发与设计。在质量流量的计算上提出借鉴电力系统中功率因数的算法来完成,大大简化了一般采用快速傅立叶变换的计算方法。另外采用实时内核管理和调度任务,提高了系统的实时性和可靠性。
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