为何工业应用离不开实时操作系统?了解其重要性与应用场景

2024-07-13
来源:网络整理

为什么工业应用需要“实时操作系统”

在工业应用场景中,从信号输入到任务处理的时间确定性一般需要满足一定的要求,而且越来越多的设备要求更低的任务延迟和更小的抖动要求。例如机械臂在加工时,如果控制指令的更新时间大于2ms,机械臂可能无法停在正确的位置,从而降低产品的加工精度。

实时操作系统最重要的特点就是系统中的实时任务必须在一个可预测的时间范围内执行。当一个高优先级的任务被唤醒或者主动执行时,它必须能够立即抢占其他任务获得CPU的执行权,而这个时间段必须是可预测的。换言之,实时操作系统必须保证其实时任务在该时间段内是确定性的。

哪些工业场景需要“实时操作系统”

一般来说,工业控制、工业网关、轨道交通、能源电力等常见的工业场景,都对任务确定性要求较高,因此都需要一个稳定可靠的“实时操作系统”。

“-RT实时操作系统”为何受到青睐?

内核由于其开源、免费、功能齐全等特点在工业领域得到了广泛的应用,但由于内核本身并不是一个实时操作系统,而是一个分时操作系统,因此无法满足很多工业应用场景的实时性要求。

-RT 基于普通内核,并应用了 RT 补丁,利用内核成为硬实时操作系统。补丁的关键是尽量减少不可抢占的内核代码量,同时尽量减少为提供这种额外抢占能力而必须更改的代码量。补丁使用内核的 SMP 功能来添加这种额外抢占能力,而无需完全重写内核。

-RT不仅能让普通内核获得实时性能,还拥有与普通内核相同的开发生态,包括相同的工具链、文件系统和安装方式,以及相同的API等。这使得客户的应用程序只需将有实时性要求的任务设置为实时线程,没有可实现性要求的任务则无需修改。客户可以用最小的开发工作量让自己的产品满足实时性要求。

-RT满足了客户在产品开发中的刚性需求:希望产品满足实时性要求,希望以简单的方式开发产品,尽可能使用现有的开发功能,实现产品快速上市的期望。因此-RT在工业应用中十分受欢迎。目前国内外知名工业处理器厂商如TI、NXP、全志、瑞芯微等均已在其主流工业处理器中采用或正在采用-RT实时操作系统,如TI、全志T113-i、A40i、T3、T507等。

全志国产平台T113-i-RT实测数据

在高性能ARM处理器平台上运行-RT实时操作系统可以帮助研发工程师大幅提高系统开发效率,帮助客户快速将产品推向市场。

最近发现有家公司推出了一款双核-A7@1.2GHz ARM核心板,工业级温度(-40℃~+85℃),关键是这款核心板售价低至79元含税!!难得的是还提供了国产化率100%的配置,而且不仅包含ARM,还有DSP、RISC-V核心,它就是“创龙科技”近期推出的异构多核国产T113-i工业核心板。

我对创龙科技国产平台T113-i(SOM-工业级核心板)的-RT实时数据进行了测试,发现-RT核心相比普通核心在系统延迟上更加稳定,平均延迟和最大延迟更低!系统实时性更好!

T113--RT内核测试结果

T113-核心测试结果

说实话,百元以下的价格,这块板子确实很给力!板子外观漂亮,接口很实用,案例资源也很丰富,很有看点!接下来就让我带大家深入了解一下这款国产平台T113-i核心板的详细参数吧。

79元超低价+国产-RT+

创龙科技SOM工业核心板基于全志最新一代22nm国产工业处理器T113-i设计,双核ARM-A7@1.2GHz。

双核处理器用什么系统好_双核小程序开发_多核软件开发

对于许多工业用户来说:

◆ 仅需79元超低成本,即可使用兼容-RT实时系统的工业级国产ARM平台;

◆仅需79元超低成本,即可使用双核1GHz+工业级国产ARM平台;

可以轻松应对业界各种实时性要求场景,并在成本和性能之间取得良好的平衡,因此低成本+实时系统+国产化让用户的产品更加强大。

简而言之 - 物超所值!

T113-i工控核心板

T113-i工业核心板规格:

T113-i工业评估板资源框图

T113-i工业评估板规格:

(点击视频,1分钟解锁T113-i的精彩内容!)

T113-i与T113-S3相比,无需散热器,即可在严酷的工业温度(-40℃~+85℃)下实现实时系统稳定运行,大大保证了工业控制的精度,是一款真正优秀的工业嵌入式处理器。

显然一款真正工业级的国产T113-i核心板,含税价低至79元,比非工业级的T113-S3核心板在各方面都更具优势,应用范围更加广泛!

创龙出品的东西,一定是高品质的!

创龙科技拥有超过+家行业客户,是全志科技的金牌合作伙伴,同时也是TI、NXP、紫光集团的官方合作伙伴。产品广泛应用于工业自动化、仪器仪表、能源电力、通讯、医疗、安防等行业。创龙科技的产品无论从品牌还是品质上都是非常值得信赖的!这一点是毋庸置疑的。

SOM核心板部分测试项目

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