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嵌入式系统的实时性分析 [复制链接]

随着后PC时代以及网络、通信技术时代的到来,大量的计算机专业人员进入了嵌入式应用领域;然而,有大量的嵌入式系统应用是以单片机的形式,应用在传统的电子技术领域中。那么大家对嵌入式系统的实时性有了解过吗?下面就由卓跃教育为您介绍。
  (1)实时性与快速性嵌入式系统的实时性不是一个快速性概念,而是一个等式概念,即能否满足ts≤ta的要求。因而,快速系统不一定能满足系统的实时性要求,而某些情况下满足实时性要求时,系统的运行速度并不高。例如,满足温度采集实时性要求的嵌入式系统,运行速度并不高;而许多高速运行的系统,未必能满足冲击振动的信号采集的实时性要求。快速性只反映了系统的实时能力而已。  
  (2)系统的最佳实时快速性是系统实时能力的表现。当系统不能满足实时性要求时,必须提高系统的运行速度,然而,运行速度的提高必然带来系统的一些负面效应,如导致系统功耗加大、电磁兼容性下降。因此,在设计一个具体的嵌入式系统时,在保证能满足实时性要求的条件下,应使系统的运行速度降到最低,以满足系统在功耗、可靠性、电磁兼容性方面获得最佳的综合品质。  
  (3)系统的实时性分配在一个嵌入式应用系统中,有许多过程环节。例如,一个典型的智能仪表就有信号采集、数据处理、结果显示、键盘输入等过程。这些过程往往是在不同的时间与空间上进行,而且不同过程的实时性要求是不同的。键盘输入、结果显示是与人交互的,要满足人机交互的实时性要求;信号采集与对象系统领带的动态性密切相在,必须满足由动态信号采集的实时性要求;而数据处理则会形成从动态信号采集到结果显示的时间延迟,影响到结果显示的实时性要求。因此一个优秀的实时系统设计,必须研究系统中的每一个过程环节,满足每一个过程环节和整个系统的最佳实时要求。
  实时系统的动态误差当我们研究嵌入式应用系统的实时性时,与对象系统相关的过程,必然是一个动态过程,否则便不存在实时性问题。对于任何动态过程,由于时间的滞后,都不可能完成重现原过程,这之间的差异便是动态过程的动态误差。例如,对于一个动态信号的数据进行采集时,在时间点t上启动采集命令,由于要执行一系列控制指令,产生Δtm滞后;另外,A/D转换器有一个转换过程,产生Δtc滞后。由于这些时间滞后,致使在时间点t上采集的数据,实际上是时间点tΔtmΔtc上的信号数据,两者之差便是系统中数据采集的动态误差。在A/D转换中,经常会加入一个采样/保持电路,就是为了在Δtc窗口上,使动态信号值保持在Δtc的初始时间点上不变,便利信号值的变化只滞后tΔtm,以减少动态误差。
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