Eingebettete Systeme (eBook)

Echtzeit 2010

Wolfgang A. Halang, Peter Holleczek (Herausgeber)

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2011 | 2011
VIII, 140 Seiten
Springer Berlin (Verlag)
978-3-642-16189-6 (ISBN)

Infos

Die Fachausschüsse 'Echtzeitsysteme' der Gesellschaft für Informatik und der VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik bieten Wissenschaftlern, Nutzern und Herstellern mit dem Workshop 'Eingebettete Systeme' ein Forum für neue Trends und Entwicklungen. Der Band versammelt die Beiträge zum Workshop 2010 mit folgenden Themenschwerpunkten: Sicherheit/Zertifizierung, Echtzeitbetriebssysteme, Softwareentwicklung, Testen, Energieeffizienz, virtuelle Umgebungen sowie Multicore-Systeme.

Inhalt

Copyright Page 4
Vorwort 5
Table of Contents 7
Energieeffiziente Software-Systeme 9
1 Einleitung 9
2 Energiesignaturen 10
3 Modellierung 12
3.1 Energiemodillierung mittels Automaten 13
3.2 MARMOT 13
4 Echtzeit 15
5 Vorhersage und Optimierung 16
6 Zusammenfassung und Ausblick 17
Literaturverzeichnis 18
Notwendigkeit von Metriken fur neue Programmiermethoden automatisierungstechnischer Anlagen 19
1 Einleitung 19
2 Nachweis des Nutzens objektorientierter Ansatze in Echtzeitumgebungen 20
3 Anforderungen an Metriken fur die Bewertung von automatisierungstechnischen Anlagen 21
4 Aufbau einer Metrikensammlung 25
5 Zusammenfassung 27
Literaturverzeichnis 28
Entwicklung einer echtzeitfahigen CLI-Laufzeitumgebung fur den Einsatz in der Automatisierungstechnik 29
1 Einleitung 29
1.1 Motivation 29
1.2 Problemstellung 30
1.3 Rahmenbedingungen 30
2 Nichtdeterminismen bei Ausfuhrung in der Mono-VM 31
3 Pra-JIT 32
4 Testergebnisse 34
4.1 Testumgebung 34
4.2 Methodenaufrufe 35
4.3 Platform Invoke 35
5 Verwandte Arbeiten 36
6 Zusammenfassung und Ausblick 37
Literaturverzeichnis 38
Design eines Virtual Machine Monitors aufbauend auf einem Mikrokern 39
1 Motivation 39
2 Grundlagen 40
3 Existierende Ansatze 41
3.1 Vergleich 41
3.2 Geschwindigkeitsvergleich 42
4 Design 43
4.1 Interface 43
4.2 Aufbau 44
4.3 Komponenten 44
5 Implementierung 45
6 Test 46
7 Diskussion 47
8 Zusammenfassung und Ausblick 47
Ausblick 48
Literaturverzeichnis 48
Echtzeitfahigkeit virtueller Maschinen 49
1 Einleitung 49
2 Planung unter Virtualisierungsumgebungen 50
2.1 Hierarchischer Schduler 50
2.2 Stellvertreterprozess 51
3 Kosten der Virtualisierung 54
3.1 Planungsbedingte Verluste 54
3.2 Hardwarebedingte Kosten 55
4 Zusammenfassung 57
Literaturverzeichnis 58
Entwurf und Realisierung eines Adapters fur UniLoG zur Lastgenerierung an IP-basierten Schnittstellen 59
1 Motivation 59
2 Lastspezifikation mit Benutzerverhaltensautomaten 60
3 Der Real-Time Load Generator fur IP-Netze 61
4 Prazision und Leistungsfahigkeit des IP-Adapters 62
5 Fallstudie 63
6 Resumee 68
Literaturverzeichnis 68
Superblock-basierte Quellcodeoptimierungen zur WCET-Reduktion 69
1 Einleitung 69
2 WCET-sensitive Bildung von Quellcode-Superblicken 71
2.1 Traces und Superblicke 71
2.2 Trace Selektion 73
3 WCET-sensitive Superblock-Optimierungen 74
3.1 Superblock Common Subexpression Elimination 74
3.2 Superblock Dead Code Elimination 75
4 IPET-basierte WCEP-Aktuelisierung 75
5 Auswertung 76
5.1 Versuchsumgebung 76
5.2 Ergebnisse 76
Literaturverzeichnis 78
RidersGuide: The First Real-Time Navigation System for Ski Slopes 79
1 Introduction 79
2 State of the Art 80
3 System Design 81
3.1 Tracking System 81
3.2 Geographic Information System 82
3.3 Feedback System 82
4 Routing System Principles 83
4.1 Warnings 83
4.2 Routing Instructions 85
5 Evaluation in Real-Life Experiments 86
6 Conclusion 87
7 Outlook 88
References 88
Rapid Prototyping eingebetter Systeme zur echtzeitfahigen Sortierung von Schuttgutern 89
1 Einleitung 89
2 Stand der Technik 90
3 Systemaufbau 92
3.1 Vorverarbeitung 92
3.2 Softwarekomponenten 92
3.3 Ausschleusung 93
4 Echtzeit- und Synchronisierungsanforderungen 93
5 Konzepte zur Synchronisierung von Sensor und Aktor 95
6 Fazit 97
Literaturverzeichnis 98
Dezentrale Echtzeitverarbeitung von RFID-Daten 99
1 Einleitung 99
2 Dezentrale Verkehrslenkung von RFID-Daten 101
3 Lokaler Strukturbildungsalgorithmus 103
4 Simulative Untersuchung des Verfahrens 105
5 Zusammenfassung und Ausblick 108
Literaturverzeichnis 108
Ein Regler zur Kollisionsvermeidung von Flugrobotern 109
1 Einleitung 109
2 Verwandte Arbeiten 110
3 Erweiterung des Quadrokopters 111
4 Kollisionsvermeidung 112
4.1 Interpretation der Messwerte 112
4.2 Abweichung vom Standard-Regelverhalten 113
4.3 Gegensteuerung 113
4.4 Steuerwert-Einkopplung 114
4.5 Regelkreismodell 115
5 Java in Echtzeitsystemen 115
5.1 Laufzeiten der Steuerung 116
5.2 Einplanungsungenauigkeit 117
6 Fazit und Ausblick 118
Literaturverzeichnis 118
IEEE 1588-Leistungstester mit Emulation von Umwelteinflussen 119
1 Einleitung 119
2 Einflusse auf die Synchronesationsgenauigkeit 120
2.1 Takt- und Zeitquellen 121
3 Ansatz und Architektur eines IEEE 1588-Leistungs- testgerates 122
3.1 Emulation von Umgebungseinflussen 122
3.2 Grundlegender Aufbau des Sync-Testers 123
3.3 Architektur der Hardware 123
3.4 Software Architektur 125
4 Testszenario Synchronisationsgenauigkeit eines Slave 126
Literaturverzeichnis 128
Smart Metering: Entwicklung eines intelligenten Stromzahlers Pufferung eines periodischen SPI-Datenstroms fur eine blockweise SPI-Verarbeitung 129
1 Einleitung 129
2 Intelligenter Stromzahler 130
2.1 Data Acquisition Card 130
2.2 Datentransfer 131
2.3 FPGA 132
3 DAC-Buffer-Konzept 132
3.1 Konzept DDR-Core 132
3.2 Konzept MicroBlaze 134
3.3 Integration des FPGA-Moduls auf die DAC-Platine 136
3.4 Konfiguration des AS-Wandlers 137
4 Zusammenfassung und Ausblick 138
Literaturverzeichnis 138
Ein FPGA-basiertes System-on-Chip in der Echtzeitbildverarbeitung 139
1 Einleitung 139
2 FPGA-basiertes System-on-Chip 141
3 Bildverarbeitungspipeline zur Fahrspuridentifikation 143
4 Resumee 148
Literaturverzeichnis 148

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 11.4.2011
• Reihe/Serie: Informatik aktuell
• Reihe/Serie: Informatik aktuell
• Zusatzinfo: VIII, 140 S. 30 Abb.
• Verlagsort: Berlin
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Mathematik / Informatik ► Informatik ► Software Entwicklung
• Themenwelt: Informatik ► Weitere Themen ► Hardware
• Schlagworte: Echtzeitprogrammierung • Echtzeitsysteme • Multicoresysteme • Softwareentwicklung • Zertifizierung
• ISBN-10: 3-642-16189-8 / 3642161898
• ISBN-13: 978-3-642-16189-6 / 9783642161896