实时异构嵌入式系统在传感系统的应用

异构分布式系统已被广泛应用在实时嵌入式系统中.本设计采用CPLD和微控制器作为协同处理器共享存储模块,构成的实时异构嵌入式系统,已通过温度传感测试.     

面向软硬件协同设计的嵌入式系统教学改革与实践

针对软硬件协同设计已成为嵌入式系统的发展趋势和嵌入式系统课程的教学现状,提出面向软硬件协同设计的嵌入式课程教学改革。介绍了构建基于创新实践的递进式嵌入式课程体系,改进面向软硬件协同设计的课堂教学内容,设置从易到难的递进式实验教学体系,培养软硬件协同设计的思想,以项目和比赛为牵引开展嵌入式系统的创新实践等改革举措。拟通过上述改革与探索,提高学生的工程能力和创新能力。     

多核嵌入式系统软件开发方法的研究

探讨了多核嵌入式系统下程序开发的方法,对实时任务进行基于功能和数据的划分,充分利用多核的资源,从而提高实时任务的性能。通过比较划分前后程序在多核上运行的性能,总结出合理的、可以提高实时任务性能的程序开发方法。     

深海模型车多任务控制系统研究

设计并实现了一种基于多处理器的深海采矿实时调度控制系统，结合实时操作系统uC／OS—Ⅱ对深海机器人的轨迹规划、避障、故障监测等基本任务进行划分，将划分好的任务在多处理器系统中采用基于优先级表HVF调度算法实现全局动态调度。并在深海采矿多处理器控制系统中验证了算法设计，阐述了嵌入式系统用于深海采矿研究的有效性。     

基于多核SoC的负载平衡任务调度算法优化策略

分析了以往经典的多核SoC任务调度算法的基本原理和性能,并以负载平衡为目的,对多核SoC的任务调度算法进行优化.该算法在流水线调度算法的基础上,引入制导的自调度(GSS)方法,应用于多核SoC的任务调度.通过实验证明该调度策略在系统资源、开销等方面均有较好分配,减少了任务延时,系统的性能有了显著提高,达到负载平衡的目的.     

轴承MTO生产协同制造执行系统建构与应用

面向MTO的轴承生产特征,构建其生产管理的三层系统模型。按照协同制造的资源信息实时可视化、物流控制同步化的要求,对生产基层数据采集和生产物流管理进行系统设计,并完成了一个面向MTO的轴承协同制造系统。     

面向多核多任务场景的Linux任务调度算法设计

在多核系统中,针对Linux的调度算法对交互式任务响应实时不足的问题,设计并提出了一种改进的交互式、多层次的任务调度GAS模型.该模型通过相近度对CPU实现分组,组内的CPU共享任务队列;通过改进多任务时负载均衡与任务迁移的开销,降低了交互式场景下任务的响应时长,提高了Linux多核多任务的任务执行性能;通过唤醒任务优先执行的机制,提高了交互任务的响应效率.实验结果表明,在不同任务数情况下,GAS算法的平均响应时长和最大响应时长都优于BFS算法和CFS算法.     

联合配送车辆调度及算法实现

现代物流业配送模式由单一配送向联合配送、动态配送、大规模跨区域配送转化。针对这一变化,提出了一种多维协同条件下的大规模车辆调度方法,构建面向多重约束条件的车辆调度数学模型,研究了针对大规模协同配送的车辆调度算法,以达到物流调度实时化、高效化和智能化目的。     

基于Linux嵌入式操作系统的研究

从Linux内核实时性、实时调度策略以及时钟细粒度定时器三个方面,对Linux嵌入式实时化技术进行了探讨.在内核中插入抢占点或采用双内核系统,改善Linux的实时性能;通过动态优先级提高实时任务的调度性能;通过增加时钟中断频率或采用实时时钟一次性模式,实现时钟细粒度.     

基于任务与角色的协同设计访问控制过程管理

异构环境下的协同设计存在着错综复杂的动态访问控制管理需求。研究分析了常用访问控制模型的特点,对RBAC模型和TBAC模型进行扩展与融合,提出基于任务与角色的访问控制模型(TRBAC),对访问控制过程与动态权限控制进行设计。     

港口物流自主车辆交通协同控制与仿真

为了推进绿色港口纯电动无人驾驶系统的研究和应用,研发了一套新的自主车辆交通协同控制与仿真工具。将半实物仿真技术充分应用于港口物流系统的有效模拟,建立了多智能车辆交通控制模型,创新地提出了一种面向全局优化的交通实时预留调度方法,具有模块化设计、虚实融合、低成本等技术特点和优势,可用于港口码头的辅助规划设计、软件开发测试和员工培训,也可作为高校教学科研的创新实验工具。     

基于双ARM的频率调制原子力显微镜

设计了基于双ARM的频率调制原子力显微镜,以石英音叉探针作为力传感器,由自激励电路驱动探针振动在实时的共振频率处,并保持振幅恒定;采用两块ARM Cortex-M4内核的高性能微控制器进行频率解调和系统控制,频率解调采用软件锁相环设计,控制系统采用嵌入式实时操作系统CMSIS-RTOS RTX进行任务管理和调度,保证了系统的实时性。对标准样品进行扫描表明,该系统可以稳定工作。该频率调制原子力显微镜具有小型化、低成本的优势,可以被应用于教学实验。     

嵌入式双核实验平台的设计策略与实现方法

在总结了多年来硬件类研究生教学经验和科研项目实际需求的基础上,进行了嵌入式系统综合教学实验环境的升级论证和规划,确定了新型实验平台的设计策略与实现方法。首先将硬件体系确定为双核、异构、可以分别运行,以适合针对不同嵌入式结构的基本教学目标;进而,系统还能拓展为主从、并行、实现协同工作,以满足多核加速和冗余设计等方面的深化研究需要。通过近年来的反复锤炼,该平台已经在技术上日臻成熟。以此为基础进行软硬件学习、开发时灵巧方便,已经成功应用于数届研究生教学和实验之中。     

基于手绘草图的协同概念设计工具研究

将草图交互方式引入到协同概念设计中,以支持多用户快速协作构建产品模型,提出了系统功能模型,提出了面向协同设计的草图信息模型,引入了基于角色的用户访问控制及同步锁机制,并给出了一个原型系统。     

基于SOA的现代远程教育管理信息系统模型

现代远程教育信息化管理需要整合异构系统的管理数据,而面向服务架构（SOA）是异构系统整合、打破信息系统间壁垒的有效方法。本文深入分析基于SOA架构的现代远程教育管理信息系统的可行性,并在用户分析与功能模块分析的基础上,构建基于SOA的现代远程教育管理信息系统模型。     

一种多主体资源服务框架的研究

提供实时的数据资源信息对基于计算机支持的协同学习环境和基于实时数据的虚拟实验室等环境具有战略性意义。如何有效地组织各类资源信息提供源是组建实时数据虚拟实验室及实时计算机支持的协同学习环境的重点之一。本文通过对资源服务的异构性研究,利用主体技术设计一个服务框架,并对此框架结构进行了测试。同时对UND(操作系统下的资源服务进行了可行性测试。     

长释放时间间隔优先调度算法及其可调度性分析

针对混合任务实时调度的需求和现有混合任务实时调度算法的局限性,提出了一种长释放时间间隔优先的混合任务实时调度算法LRIF,该算法采用固定优先级和动态优先级相结合的调度策略,根据非周期性软实时任务作业到达流分布,将一定比例的软实时任务作业当作硬实时作业调度,除了可对周期性硬实时任务提供调度保证外,同时还可确保非周期性软实时任务的可调度率.还提出了LRIF调度算法的可调度性分析方法,并讨论了LRIF调度算法的实现方法.测试结果表明:LRIF调度算法具有更好的调度性能,可有效调度由周期性硬实时任务和非周期性软实时任务构成的混合实时系统.     

高职计算机应用专业嵌入式系统方向课程的设置

嵌入式系统技术已广泛应用于移动通讯、消费电子、无线网络、工业控制等社会生活的各个领域,电子产品设计领域对掌握嵌入式技术的专业人才产生了大量需求。基于职业能力分析,高职计算机专业嵌入式系统方向课程设置应以文化课为基础,设置宽口径的基础课体系;以专业课为主体,基于职业面向,突出行业特色。     

面向深度学习训练的异构任务调度研究

针对异构深度学习训练中任务调度效率低下的问题，提出了一种计算集群训练任务进度利润最大化的模型，该模型可以动态分配集群中多任务的计算单元数量.对每个模型进行预训练，以获得它们的进度曲线，并为每个模型建立关于处理速度的资源模型，建立了进度增量最大化模型，设计了贪婪算法用于分配集群中的资源.实验结果表明，本调度算法能减少任务完成时间.     

实时嵌入式数据库系统高可用性策略研究

针对实时嵌入式数据库对高可用性的需求,分析了大型数据库的高可用性解决方案,并依据嵌入式系统的特点,确立了实时嵌入式数据库高可用性策略应遵循的基本思想和关键技术。提出了一种适用于实时嵌入式数据库的高可用性策略,该策略基于集群技术,采用主备模式,通过数据库复制的方式确保主、备数据库实例之间的数据一致性,并对数据库复制过程设置超时机制,使其具备实时性,并对主、备数据库实例的切换方式和高可用性的可移植性进行了设计。