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基于实时操作系统发动机电控单元软件的研究
| 论文题名： | 基于实时操作系统发动机电控单元软件的研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;实时操作;嵌入式操作系统;汽车电子;电控单元 |
| 摘要： | 汽车工业的飞速发展，使汽车在控制、通信和网络方面的要求越来越复杂，嵌入式实时操作系统以及32位微控制器为基本技术特征的新一代电控单元ECU成为汽车电子应用的主流。近来汽车工业自发地在关键的操作系统上采用符合OSEK标准的实时操作系统代码，最早由德国的Karlsruhe大学发起的OSEK/VDX项目支持软件在多个项目间的可移植性和可重用性，节约了大量的开发和重新开发ECU软件的成本。本文对基于嵌入式操作系统的发动机电控单元的软件开发进行了深入的研究。 本文分析了车用嵌入式操作系统标准规范OSEK/VDX，并在此基础上选择了源码开放的实时操作系统μC/OS-Ⅱ作为控制芯片要加载的操作系统。详细研究了μC/OS-Ⅱ的内核结构及其特点，并根据OSEK/VDX规范标准，对μC/OS-Ⅱ的内核机构进行了修改，使得对控制系统的开发符合国际标准。将μC/OS-Ⅱ移植到一ARM7芯片上，并成功运行，为后续应用程序的开发奠定了基础。 实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ的移植成功，使得将以往复杂的发动机控制功能划分为各个具体任务成为可能。在合理划分具体任务后，对各个具体任务进行了设计，包括任务的优先级设计，任务的工作流程设计以及信号量的使用设计等。最后，在完成各个具体任务设计的基础上进行总体的控制系统软件设计，实现了基本的控制功能。 这种基于实时操作系统多任务设计的控制软件，避免了在同一个控制周期内因重复采样造成CPU时间的浪费，在控制周期内只需完成一次控制信号的测量，并将其转换成规范数据后再进行控制算法的解算，这样就保证了输出量与输入量逻辑关系的一致。当增减系统功能时只需调整相应的模块，便于完成复杂的控制，使得任务的进程管理机制代替传统的前后台单任务执行机制成为可能，使系统具有更高的实时性、可靠性和灵活性，满足了发动机的控制要求。 |
| 作者： | 李九州 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 宋桂秋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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