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基于时间触发模式的汽车防盗系统的设计

2021-3-2 10:27:43 显示全部楼层

  目前防盗器市场的主流产品是电子式防盗器,分为单向防盗器和双向防盗器,这两种防盗器都是车主通过遥控器来控制汽车,双向防盗器可以把车辆的真实状况反馈给车主。


  GPS汽车防盗器依托定位系统,它将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心。由于车主不能直接控制车辆,价格和使用费用较高,使其推广应用受到很大限制,目前还没有普遍使用。GSM汽车双向防盗器是网络式防盗器的后起之秀,它依托GSM网络,车主可直接通过手机接受报警和控制车辆,性能价格比较好,它代表着汽车防盗器的发展趋势,自推出以来收到客户的青睐。


  本文提出的汽车嵌入式车载防盗系统属于GSM防盗系统,没有采用昂贵的GPS模块,CPU采用了C51单片机,市场价格低廉,经过多年工业应用,稳定可靠,具有很高的性价比。


  2.时间触发模式


  电子控制系统一般都是实时系统,常需要处理许多并发事件的输入数据。这些事件的到来次序和几率通常都是不可预测的,而且还要求系统必须在事先设定好的时限内作出响应。


  对于如何控制系统的复杂行为,普遍采用的是事件触发方案,即系统的所有行为响应外部事件而执行。然而,中断丢失与事件触发系统的开销是人们经常忽略的问题。为了满足安全,低成本及程序尽可能简单等苛刻要求,电子控制系统的开发  终走向事件触发结构。事件触发意味着所有的采样输入,计算输出结果等相关的动作在预定的时间前执行,因而能保证准确的调度时间。


  时间触发模式是一种利用MCU的硬件定时器产生的时标信号对多任务进行调度的嵌入式软件模式,它可以应用于8位51系列单片机上。时间触发模式可以将控制  控制在毫秒级,很适合于实时控制系统。在时间触发嵌入式系统中,设计人员能够通过仔细安排可控的顺序,保证  只处理一个事件。除了能够提高可靠性之外,时间触发模式中对于存储器及CPU资源的占用很少,即使在小型嵌入式系统中采用这种系统结构,也能从中获益。


  时间触发合作式调度器通常通过一个定时器硬件定时器来实现,多有的任务都是时间触发的,这也意味着出了定时器中断以外,没有其他形式的中断。硬件定时器将被设置为产生一个周期中断信号,这个周期中断信号频率可以到1KMz。


  时间触发合作调度器的主要功能就是唤醒预先确定好时间执行的任务。在工作期间,调度器检查静态的任务链表,根据任务的周期判断是否有任务需要执行。如果有则立即执行任务;任务执行完后继续检查任务链表,重复上一个过程。完成链表检查后,CPU可以进入休眠状态,等待下一个时钟节拍的到来。其任务调度机制如图1所示。由于合作式调度器能保证在同一时刻,系统中只有一个任务被触发,而且在任何时刻系统中都可以保证有任务在执行。这样,系统的使用效率得到了提高。


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  合作式调度器可靠且可预测的主要原因式在任何时刻只有一个任务是活动的,这个任务运行直到完成,然后把CPU的控制权交给调度器。如果采用抢占式调度,有多个活动任务执行“上下文切换”和“关键段保护”等将增加系统的开销。许多研究表明,相对于抢占式调度器,合作式调度器具有很多优点。


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