- •Понятие и характеристики систем реального времени
- •Области применения срв (самостоятельная работа)
- •Классификации срв
- •Состав и структура срв
- •Обобщенная функциональная структура информационного тракта срв и устройства связи с объектом
- •Средства обработки асинхронных событий
- •Принципы функционирования интерфейса
- •Программное обеспечение интерфейса
- •Аппаратные средства интерфейса
- •Основные понятия систем реального времени
- •Типы задач систем реального времени
- •Классы систем реального времени
- •Переключение контекста
- •Прерывания
- •Сохранение информации о прерванной программе, которую не удалось спасти на шаге 2 с помощью действий аппаратуры.
Состав и структура срв
Система состоит из трех подсистем: операционной, контролируемой (управляемой) и контролирующей. Между этими подсистемами существуют интерфейсы: приложения и машинный. Контролируемая подсистема диктует требования в реальном масштабе времени и выдает основные характеристики объекта управления.
Контролируемая подсистема представлена задачами (в дальнейшем называемыми прикладными задачами) которые используют оборудование, управляемое подсистемой контроля. Контролирующая подсистема управляет вычислениями, управляет связью с внешним оборудованием. Контролирующая подсистема должна обеспечивать распределение ресурсов, таких как память, доступ к сети, устройство длительного хранения информации. Операционная подсистема обеспечивает связь с оператором. Контролирует полную деятельность системы. Данное программное обеспечение носит название операционной системой реального масштаба времени (RTOS – real time operating system). Операционные системы реального времени (ОСРВ) — это специальный класс программного обеспечения нижнего уровня, на базе которого разрабатываются системы реального времени. Интерфейс приложения реализуется с помощью датчиков и исполнительных механизмов. Машинный интерфейс обеспечивает связь конечных устройств информационной системы с подсистемой визуализации оператора
Обобщенная функциональная структура информационного тракта срв и устройства связи с объектом
На вход системы поступает в общем случае аналоговый сигнал S(t), сформированный информационным устройством (или датчиком), являющимся источником данных. Сигнал S(t) рассматривается как реализация случайного процесса. Цепь преобразования данных одного устройства (или датчика) в многоканальной системе образует измерительный канал.
В блоке подготовки сигнал подвергается предварительной аналоговой обработке – согласованию, усилению (приведение амплитуды к динамическому диапазону устройством выборки и хранения – УВХ), полосовой фильтрации (ограничение полосы частот сигналов для корректной оцифровки).
Поскольку подсистема обработки является цифровой системой, то каждый сигнал подвергается процедуре аналого-цифрового преобразования в модуле АЦП.
Подсистема передачи включает кодер и декодер канала связи, передающее и приемное устройства и собственно канал связи (среда с антенными устройствами). Кодер и декодер осуществляют помехоустойчивое кодирование и декодирование сигналов с целью дополни дополнительной защиты передаваемых сообщений от помех в канале связи. Восстановление исходного аналогового сообщения по цифровым отсчетам с допустимой погрешностью производится на приемной стороне.
Одна из задач подсистемы цифровой обработки, которая выполняется с использованием ресурсов компьютера и специализированных процессоров цифровой обработки – сортировка информации и отбраковка аномальных результатов наблюдений.
Исходная информация для последующего анализа исследуемого явления (или объекта) формируется с помощью средств проведения эксперимента, представляющих собой совокупность средств измерений различных типов (измерительных устройств, преобразователей, датчиков и принадлежностей к ним), каналов передачи информации и вспомогательных устройств для обеспечения условий проведения эксперимента.
