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基于STM32的mbedos信号量调度机制剖析

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计算机应用与软件 2023年第10期40卷 268-273,321页

作者：刘中华王宜怀刘长勇王浩波苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 武夷学院数学与计算机学院福建武夷山354300

目前,嵌入式实时操作系统的调度机制的研究主要集中在Linux、FreeRTOS、VxWorks等操作系统,而对mbedos中调度机制的研究缺乏相关资料。对此,通过信号量这一同步机制,在简要分析信号量的含义和有关要素的基础上,对mbedos中的信号量调度... 详细信息

目前,嵌入式实时操作系统的调度机制的研究主要集中在Linux、FreeRTOS、VxWorks等操作系统,而对mbedos中调度机制的研究缺乏相关资料。对此,通过信号量这一同步机制,在简要分析信号量的含义和有关要素的基础上,对mbedos中的信号量调度机制及其关键函数进行理论分析,继而通过多任务并发的调度实验,进一步验证理论分析的正确性。通过时序图对调度机制进行总结,并对信号量调度机制的实时性能进行剖析,可为不同微控制器上的mbedos信号量的应用提供基础,也为剖析其他RTOS(Real-Time Operating System)的信号量机制以及深入理解RTOS的工作原理提供了重要的借鉴价值。

关键词： mbedos 信号量调度机制 SVC 实时性能

基于STM32的mbedos优先级反转问题机制剖析

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计算机应用与软件 2023年第1期40卷 260-266页

作者：叶柯阳王宜怀徐婷婷刘长勇苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 武夷学院数学与计算机学院福建武夷山354300

目前,针对嵌入式实时操作系统优先级反转问题的研究集中在VxWorks操作系统、WinCE操作系统、μC/OS-Ⅱ操作系统等,而对mbedos操作系统避免优先级反转问题的机制研究方面缺乏相关材料。基于分析优先级反转问题出现的缘由、现象以及相关... 详细信息

目前,针对嵌入式实时操作系统优先级反转问题的研究集中在VxWorks操作系统、WinCE操作系统、μC/OS-Ⅱ操作系统等,而对mbedos操作系统避免优先级反转问题的机制研究方面缺乏相关材料。基于分析优先级反转问题出现的缘由、现象以及相关解决方案,通过实验例程对mbedos中解决优先级反转问题的机制进行深入剖析。最后通过时序图的方式对该机制进行归纳总结,可为mbedos的应用研究和在不同微控制器上的移植提供基础,也可为不同实时操作系统下解决优先级反转问题机制的比较分析提供参考。

关键词： mbedos 优先级反转互斥量线程

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基于GEC架构的mbedos驻留技术研究

微电子学与计算机 2020年第6期37卷 12-18页

作者：孙亚军王林王宜怀刘长勇程宏玉苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 武夷学院认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室福建武夷山354300

针对当前MCU在实时操作系统上进行嵌入式应用程序开发的需求,提出使用GEC架构,并且在该架构下实现mbedos操作系统驻留内存,其中提出合理划分Flash和RAM空间设计规则,总结出使用API动态链接技术实现用户程序调用接口程序进行编程,实现嵌... 详细信息

针对当前MCU在实时操作系统上进行嵌入式应用程序开发的需求,提出使用GEC架构,并且在该架构下实现mbedos操作系统驻留内存,其中提出合理划分Flash和RAM空间设计规则,总结出使用API动态链接技术实现用户程序调用接口程序进行编程,实现嵌入式编程和通用计算机编程类似,缩短编译时间,加快开发效率.最后分别在S32K144和MKL36Z64进行设计实验,实验表明该技术具有可行性.

关键词： GEC架构 mbedos 操作系统驻留 Flash和RAM空间设计 API动态链接

基于mbedos的事件机制响应调度的实时性分析

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计算机应用与软件 2023年第7期40卷 254-259页

作者：汪恒王宜怀刘肖刘长勇苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 武夷学院认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室福建武夷山354300

事件机制是mbedos中一种对任务进行实时控制的同步手段。为了深入分析事件机制响应调度的实时性,提出一种基于printf函数的时序分析方法,通过中断与线程的同步实验,在简要分析了响应调度的理论时间和过程的基础上,对实际响应时间进行了... 详细信息

事件机制是mbedos中一种对任务进行实时控制的同步手段。为了深入分析事件机制响应调度的实时性,提出一种基于printf函数的时序分析方法,通过中断与线程的同步实验,在简要分析了响应调度的理论时间和过程的基础上,对实际响应时间进行了测试和分段解析,进一步探究了影响响应时间的要素。实验结果表明,该方法能有效完成实时性分析,提高mbedos中事件机制对任务的更精确控制,也为其他RTOS(Real-Time Operating System)的实时性分析提供一定的技术基础。

关键词： mbedos 事件调度 PendSV 实时性

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实时操作系统mbedos启动流程剖析

计算机工程与应用 2020年第20期56卷 46-51页

作者：刘长勇王宜怀蔡闯华蒋建武武夷学院数学与计算机学院福建武夷山354300 苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室福建武夷山354300

mbedos是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统,它提供了线程管理与调度、内存管理、时钟管理、队列管理等基本功能要素。在深入分析mbedos的功能要素和函数调用关系的基础上,简要给出了KL36芯片的启... 详细信息

mbedos是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统,它提供了线程管理与调度、内存管理、时钟管理、队列管理等基本功能要素。在深入分析mbedos的功能要素和函数调用关系的基础上,简要给出了KL36芯片的启动流程,重点剖析了mbedos堆栈的设置、中断向量表的重定向、内核的初始化、主线程的创建以及内核的启动,最后对mbedos启动过程中存储使用情况进行了分析,为mbedos在不同微控制器上的移植提供了技术基础,也可为分析其他RTOS的启动提供参考。

关键词： mbedos 启动流程线程 KL36

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构件化mbedos工程框架研究与实现

计算机应用与软件 2021年第5期38卷 236-240页

作者：刘长勇王宜怀彭涛武夷学院数学与计算机学院福建武夷山354300 苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室福建武夷山354300

mbedos是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统。针对其官网提供的庞大资源体系,抽取出面向特定应用的工程框架,对实际应用开发具有重要价值。通过深入分析mbedos资源的构成,厘清其结构关系,根据嵌入... 详细信息

mbedos是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统。针对其官网提供的庞大资源体系,抽取出面向特定应用的工程框架,对实际应用开发具有重要价值。通过深入分析mbedos资源的构成,厘清其结构关系,根据嵌入式软件工程的基本原理,以构件为基础,以软件最小系统为核心,提出可移植、易扩充的基于mbedos的应用工程框架,为mbedos的应用研究提供了基础,有效地降低了mbedos的应用难度。

关键词： mbedos 构件化工程框架可移植性

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mbedos实时操作系统延时机制剖析

长春师范大学学报 2023年第6期42卷 39-46页

作者：刘长勇王宜怀武夷学院数学与计算机学院福建武夷山354300 苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215006 武夷学院认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室福建武夷山354300

延时函数的使用可以避免程序空跑,让CPU更好地为其他任务服务。通过对延时函数基本原理的阐述,剖析了mbedos实时操作系统延时函数的调度机制。以意法半导体的STM32L431芯片为例,进行mbedos延时函数剖析实践,结合相关函数、关键代码、流... 详细信息

延时函数的使用可以避免程序空跑,让CPU更好地为其他任务服务。通过对延时函数基本原理的阐述,剖析了mbedos实时操作系统延时函数的调度机制。以意法半导体的STM32L431芯片为例,进行mbedos延时函数剖析实践,结合相关函数、关键代码、流程图、时序图、printf调试等分析手段,将延时函数的整个调度过程显示输出。通过对延时函数的分析,有助于读者从微观层面理解其调度过程,也可为分析其他实时操作系统提供参考和借鉴。

关键词：实时操作系统延时函数 mbedos printf STM32

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实时操作系统mbedos的移植方法

计算机系统应用 2020年第5期29卷 117-122页

作者：刘长勇王宜怀彭涛孙亚军程宏玉武夷学院数学与计算机学院武夷山354300 苏州大学计算机科学与技术学院苏州215006 认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室武夷山354300

mbedos是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统,主要用于对响应时间有较高实时性要求的嵌入式系统.在深入分析mbedos的基本功能、调度机制、延时函数机制、任务间通信机制等基础上,以可移植的mbedos工... 详细信息

mbedos是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统,主要用于对响应时间有较高实时性要求的嵌入式系统.在深入分析mbedos的基本功能、调度机制、延时函数机制、任务间通信机制等基础上,以可移植的mbedos工程框架为基础,分析移植的共性问题,给出具体的移植方法.在此基础上,实现了mbedos在ARM Cortex-M系列的不同内核及不同MCU上的移植,还给出了不同开发环境间移植共性问题分析,为mbedos的应用研究提供了基础,有效地降低了mbedos的移植难度,也可为其他RTOS的移植提供参考.

关键词：实时操作系统 mbedos 移植 ARM

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基于S32K144的无刷直流电机控制系统

仪表技术与传感器 2020年第11期 84-90页

作者：孙亚军王宜怀王林彭涛刘贤德苏州大学计算机科学与技术学院江苏苏州215000

针对无刷直流电机对于控制系统的稳定性和动态性要求,设计了基于S32K144的高性能硬件电路和软件控制系统。硬件电路中添加光耦隔离电路以提高信号抗干扰能力;软件上使用mbedos,实现速度电流双闭环控制结构,结合专家PID调节策略,提高系... 详细信息

针对无刷直流电机对于控制系统的稳定性和动态性要求,设计了基于S32K144的高性能硬件电路和软件控制系统。硬件电路中添加光耦隔离电路以提高信号抗干扰能力;软件上使用mbedos,实现速度电流双闭环控制结构,结合专家PID调节策略,提高系统的动态性能。实验证明,该控制系统控制精度达到0.5%以内。

关键词：无刷直流电机 S32K144 光耦隔离电路 mbedos 速度电流双闭环专家PID