当前位置:主页 > 行业指南 >

基于OSEK标准的嵌入式RX850操作系统设计

发布时间:19-10-09 阅读:986

小序

跟着海内汽车电子财产的赓续进级和研发投入的赓续加大年夜,海内临盆的汽车电子,如简单的ECU已经越来越遍及,利用于车载音响、仪表、车身节制BCM、动力转向EPS等。越来越多的企业将精力投入到对照繁杂的节制领域,比如发念头节制,防抱逝世系统(ABS)等,对付这些逻辑繁杂、实时性和安然性高的节制义务,传统的前后台系统模式非实时处置惩罚的弊端就越来越出现出来,这就势必必要用到实时操作系统来治理这些义务。

OSEK标准是1993年德国汽车工业界联合推出的,“汽车电子的开放式系统及接口软件规范”,即OSEK(Open System and the Corres-ponding Interfaces for Automotive Electronics)。1994年法国汽车工业界的相似规范VDX(Vehicle Distributed ExecuTIve)和OSEK规范合并,从而形成OSEK/VDX规范体系。当前OSEK标准已经成为汽车电子软件开拓领域中的通用标准,旨在增强软件代码安然性、移植性,削减软件开拓周期。

今朝,市场上通用的开源RTOS有很多,比如μC/OS-Ⅱ,FreeRTOSLinux-2.6等,然则这些核多数是用于通用领域或者安然性要求不太高的领域,假如将这些移植到汽车电子动力安然节制领域,是不太相宜的;而且,这些核本身不是基于OSEK标准,假如引入OSEK标准,无疑加大年夜了内核移植的难度。NEC电子的实时操作系统RX850是一款基于OSEK标准的汽车级专用RTOS,其内核的实时性已经获得第三方的专业测试。它已经被移植到了NEC芯片的集成开拓情况PM Plus和Green Hills,客户只必要在IDE(Integrated Develop Environment)中编写脚本文件来设置设置设备摆设摆设RTOS即可经由过程编译,使得客户从底层驱动编写到RTOS义务调整轻松实现“无缝结合”,大年夜大年夜缩短了RTOS移植的开拓周期。本文建立了基于NEC电子32位车身专用芯片V850/Fx3的软件平台,并先容了若何实现RX850操作系统的设置设置设备摆设摆设,以发念头节制模块为节制模型来实现多义务的实时调整,着末经由过程软仿对象来阐发该内核的效率和义务调整的实时性。

1 系统平台先容

本系统采纳NEC电子的32位车身专用芯片V850/Fx3系列,V850是NEC电子的32位微处置惩罚器核,5级流水线节制,内部32个32位寄存器,乘法/除法指令,数据空间支持最大年夜4 GB线性寻址能力,代码空间支持64 MB线性寻址能力,内部1 MB的codeFLASH,60 KB的RAM空间,32 KB的data FLASH用作E2PROM模拟。

基于OSEK标准的RX850实时操作系统相符以下标准:操作系统规范(OSEKOS)、通信规范(OSEKCOM)、收集治理规范(OSEKNM)和OSEK实现说话(OSEKOIL)。

此中OSEKOS是针对汽车利用特征而专门拟订的一个小型RTOS规范,着重以下几个方面:

(1)可移植性,所有API都是标准化的并且在功能上都有明确的定义;

(2)可扩展性,OSEKOS旨在通用于任何类型的ECU,是以一方面系统要高度的模块化,另一方面又要能进行机动的设置设置设备摆设摆设;

(3)汽车利用的特定需求,诸如靠得住性、实用性和价值敏感性等。

响应地,OSEKOS静态设置设置设备摆设摆设可以经由过程OS2EKOIL说话实现,用户在系统天生时静态拟订义务的个数、必要的资本和系统办事。OSEKCOM为通信收集中的数据互换供给了标准的接口和协议。OSEKNM为监视收集的流量供给了一组标准的功能函数,以包管收集的安然性和靠得住性。

2 RX850内核设置设置设备摆设摆设

因为RX850已经被嵌入到IDE,是以用户直接编写内核脚本文件即可,下面先容若何来设置设置设备摆设摆设内核。

(1)系统时钟设置

clkhdr INTTMOEQ0 //选定TImerM为光阴片中断源

(2)客栈设置

RX850的客栈分为系统客栈和义务客栈。

POOL0功能:系统基础表信息、筹备行列步队、每个治理块、义务客栈、中断句柄客栈(系统客栈)、可变长度内存、不变长度内存。

POOL1功能:义务客栈、中断句柄客栈(系统客栈)、可变长度内存、不变长度内存。

POOL0和POOL1都可以作为义务客栈,纵然没有POOL1也可以。设置设置设备摆设摆设如下:

(7)中断设置

RX850的中断分为直接中断和间接中断两种,直接中断是不受RX850制约的中断句柄,理论上靠近硬件中断的速率,其毛病是必要用户自己写中断处置惩罚句柄,包括:寄存器压栈;换向,跳转到中断句柄的开始;调用系统敕令;返回到调整。间接中断的中断句柄在RX850的中断预处置惩罚后才被启动,优点是简化了句柄处置惩罚历程,毛病是因为RX850的预处置惩罚低落了速率,其处置惩罚历程如图1所示。

间接中断调整如图2所示,设置设置设备摆设摆设如下:

(8)固定/可变内存池设置

当系统必要互换较大年夜的数据时,此时义务客栈是不敷用的,必要开辟一段内存来应用。RX850支持两种要领的内存设置设置设备摆设摆设:固定内存池和可变内存池。固定内存池由用户自定义内存池的大年夜小,可变内存池根据实际利用系统动态地定义所需内存大年夜小,设置设置设备摆设摆设如下:

(9)系统周期轮回中断设置

系统周期轮回中断设置如下:

以上完成了操作系统的设置设置设备摆设摆设,然后经由过程NEC的IDE即可天生操作系统的.s和.h文件,将此两个文件包孕在工程文件中即可。

3 RX850软仿及结论

经由过程以上设置设置设备摆设摆设,选择发念头节制模块为工具,下面对RX850进行软仿。NEC电子供给专门的软仿对象AZ,在IDE中打开AZ,运行法度榜样后可以看到如图3,图4所示的界面。

也可以经由过程RD850来实时检测各义务的状态,如图5所示。

经由过程图4,图5可以很方便地看到每个义务的实时调整环境和CPU内核的应用效率。今朝CPU的余暇率为94%,很多义务实际上没有被调用,用户可以根据实际环境将更多的功能模块放在API义务中来运行。软仿只能供给模拟的仿真,假如用户必要更正确的trace对象,则必要用硬仿来实现。

4 结语

对付对照繁杂的节制系统,RTOS是必弗成少的,建立以上开拓平台,使得系统工程师可以专注于系统功能建仿照真,然后将功能函数与该平台的API义务调整结合,即可完成片上测试。实践证实,这种开拓模式大年夜大年夜前进了全部项目的进度。



上一篇:2019中国国际数字经济博览会Logo、吉祥物确定
下一篇:没有了