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嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問題
摘要：嵌入式系統(tǒng)是嵌入到對(duì)象體系中的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，與對(duì)象系統(tǒng)交互，在實(shí)現(xiàn)對(duì)象系統(tǒng)某些任務(wù)過程時(shí)，對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)會(huì)提出響應(yīng)時(shí)間的限定要求。由于應(yīng)用系統(tǒng)中軟件運(yùn)行的時(shí)間耗費(fèi)，常常不能滿足限定的時(shí)間響應(yīng)要求，由此而產(chǎn)生了嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性問題。本文粗淺地歸納嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的諸多問題，希望引起大家關(guān)注。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 實(shí)時(shí)性 快速性 操作系統(tǒng)
隨著后PC時(shí)代以及網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)時(shí)代的到來，大量的計(jì)算機(jī)專業(yè)人員進(jìn)入了嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域；然而，有大量的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用是以單片機(jī)的形式，應(yīng)用在傳統(tǒng)的電子技術(shù)領(lǐng)域中。因此，以計(jì)算機(jī)領(lǐng)域人員為主體的，遠(yuǎn)離對(duì)象系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用模式，和以電子技術(shù)領(lǐng)域人員為主體，與對(duì)象系統(tǒng)緊耦合的電子技術(shù)應(yīng)用模式產(chǎn)生了概念上的碰撞。許多電子技術(shù)應(yīng)用模式熟視無睹、習(xí)以為常的概念，在計(jì)算機(jī)工程應(yīng)用領(lǐng)域中作為一個(gè)新概念提出時(shí)，常常使電子技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中的人員感到莫明其妙。以前的“嵌入式系統(tǒng)”概念是其一，而今“嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性”又是一例。
1 什么是電子系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性
任何一個(gè)電子系統(tǒng)都可看成是一個(gè)激勵(lì)-響應(yīng)系統(tǒng)。每個(gè)特定的電子系統(tǒng)都有一個(gè)從激勵(lì)輸入到響應(yīng)輸出的時(shí)間，即激勵(lì)-響應(yīng)周期T，它表現(xiàn)為系統(tǒng)的響應(yīng)能力。如果系統(tǒng)的響應(yīng)能力T能滿足嵌入對(duì)象所規(guī)定的響應(yīng)時(shí)間ta要求，即T≤ta，這個(gè)系統(tǒng)便是實(shí)時(shí)的電子系統(tǒng)。
那末，什么是嵌入對(duì)象所要求的響應(yīng)時(shí)間ta呢？通常，不論哪一種電子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系的控制管理要求，這些控制管理通常都會(huì)有一定的時(shí)間限制。例如，一個(gè)振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，對(duì)振動(dòng)波形的檢測周期必須滿足采樣定理要求；飲料生產(chǎn)線上的計(jì)量、饈控制系統(tǒng)，必須在一個(gè)工位的移動(dòng)周期里完成秤量、封口的控制輸出；對(duì)于超市中使用的電子秤，在秤量時(shí)，希望能立即顯示出重量和計(jì)價(jià)金額；我們?nèi)粘Ｊ褂玫挠?jì)算機(jī)，在敲擊鍵盤時(shí)，也要求在顯示屏上快速地出現(xiàn)鍵盤輸入結(jié)果。因此，幾乎所有的電子系統(tǒng)都有一個(gè)客觀的響應(yīng)時(shí)間ta要求。這就電子系統(tǒng)普遍存在的實(shí)時(shí)性問題，即要求T≤ta。
2 三類電子應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)
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