РЕАЛІЗАЦІЯ ПАРАЛЕЛЬНОЇ БАГАТОЗАДАЧНОСТІ В СИСТЕМІ РЕАЛЬНОГО ЧАСУ НА БАЗІ ОДНОКРИСТАЛЬНОГО МІКРОКОНТРОЛЕРА

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/IT/2021-2-4

Ключові слова:

однокристальний мікроконтролер, багатозадачність, режим реального часу, мікро-ОС.

Анотація

Основним напрямом розвитку сучасного приладобудування є створення компактних інтелектуальних датчиків і приладів на базі однокристальних мікроконтролерів які реалізують багатозадачну функціональність. Для програмного забезпечення таких мікроконтролерів критичним є забезпечення режиму реального часу їх функціонування в умовах мінімальних обчислювальних ресурсів з урахуванням критичного часу виконання кожної з задач які відповідний датчик чи прилад реалізує. Метою роботи є реалізація паралельної багатозадачності в системах реального часу на базі однокристального мікроконтролера. Реалізація поставленої мети передбачає вирішення завдання створення програмного механізму, що забезпечує паралельне скоординоване виконання декількох задач одночасно при мінімальних обчислювальних ресурсах, з урахуванням обмежень на час реакції системи, що побудована на однокристальному мікроконтролері, на зовнішні і внутрішні події. Методологія вирішення поставленого завдання полягає в виділенні основних типів задач в системах реального часу і створення механізму координації їх виконання, який потребує мінімум обчислювальних ресурсів мікроконтролера. Наукова новизна. У статті показано, що використання принципу примусової багатозадачності, який заснований на квантуванні часу і використанням алгоритму диспетчеризації з плануванням, що витісняє задачі за пріоритетом, дозволяє реалізувати режим реального часу і квазіпаралельної багатозадачності в системах на однокристальних мікроконтролерах з мінімальними обчислювальними ресурсами. Висновки. Використання запропонованого механізму реалізації паралельної багатозадачності для однокристальних мікроконтролерів дозволяє ефективно розділити обчислювальні ресурси між задачами, забезпечити функціонування системи на базі мікроконтролера в режимі реального часу і мінімізувати затрати часу на узгодження окремих програмних модулів при їх доробці.

Посилання

Петин В.А. Проекты с использованием микроконтроллера Arduino. 2-е изд. перераб. и доп. Санкт- Петербург : БХВ-Петербург, 2015. 464 с.

Гололобов В.Н. IoT как ИНТЕРАНЕТ вещей с Rasbtrry Pi и MajorDoMo. Москва, 2019. 217 с. URL: https://www.razym.org/tehnicheskaya/electronika/397319-gololobov-vn-iot-kak-intranet-veschey-s-raspberrypi- i-majordomo.html.

Операционная система реального времени QNX Neutrino 6.3. Системная архитектура: Пер. с англ. Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2005. 336 с.

Альтерман И.З. Программируемые контроллеры SIMATIC S7. 1-й уровень профессиональной подготовки S7_PROF1_PA. 2011. 68 с. URL: http://www.promautomatic.ru/catalog/S7_PROF1_PA.pdf.

Мікропроцесорна техніка [Текст]: навч. посібник / В.В. Ткачев, Г. Грулер, Н. Нойбергер та інш. Дніпро : Національний гірничий університет, 2012. 188 с.

Nuvoton 1T 8051-based Microcontroller. N76E003 Datasheet. 2017. 263 р. URL: https://www.nuvoton. com/export/resource-files/DS_N76E003_EN_Rev1.09.pdf.

Шеремет В.А., Бабенко М.А., Кекух А.В., Костюченко М.И., Кокшаров А.Н., Кузнецов Г.А., Куваев В.Н., Чигринский В.А., Иванов Д.А., Карпинский Ю.П. Электромагнитный контроль процесса термоупрочнения проката крупных сечений. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2004. № 6. С. 102–105.

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-09-02