• 제목/요약/키워드: RTOS(Real-Time Operating system)

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MCU를 위한 경량화된 RTOS 설계 (Design of Lightweight RTOS for MCU)

  • 박창규
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1301-1306
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    • 2011
  • RTOS는 임베디드 시스템 환경에서 멀티태스킹 동작을 설계하는데 강력한 도구이다. 그러나 협소한 메모리를 가진 MCU에서는 응용프로그램에 비해 기존의 RTOS가 차지하는 비율이 크기 때문에 적용하기 어려웠다. 본 논문에서는 기존의 RTOS에서 사용빈도가 적은 기능을 제거하고, 스케줄링과 자원 관리의 기능만 가지고 최소한의 코드로 동작하는 경량화된 RTOS를 설계하였다. 공유 스택을 사용하여 사용자 메모리를 확보하며, 태스크의 문맥 전환시에 발생하는 오버헤드를 감소시키고, TCB등의 사이즈를 축소하는 기법을 사용하였다. 설계 및 검증 결과, 커널의 사이즈를 1KB이하로 축소할 수 있었고, 커널과 응용 프로그램의 비율을 고려해 볼 때, 본 논문에서 설계한 RTOS는 4KB이상의 프로그램 메모리를 가진 MCU에서 사용할 수 있다.

실시간 운영체제 Q+를 위한 라이브러리 설계 및 구현 (The Design and Implementation of Library for RTOS Q+)

  • 김도형;박승민
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제9D권1호
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    • pp.153-160
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    • 2002
  • 본 논문에서는 정보가전용 실시간 운영체제 Q+에 탑재된 라이브러리의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 실시간 운영체제에서의 라이브러리는 표준 인터페이스에 따라 정의되어야 하고, 실시간 운영체제의 응용 분야에 적합한 함수들을 제공하여야 한다. 구현된 Q+ 라이브러리는 응용 프로그램간의 호환성을 보장하기 위해서, POSIX.1, ISO 7942 GKS 등의 업계 및 국제 표준에 따라 설계되었다. 그리고, Q+ 응용 분야에 적합한 C 표준 함수, 그래픽/윈도우 함수, 네트워크 관련 함수, 보안 지원 함수, 파일 시스템 관련 함수들을 제공한다. Q+ 라이브러리는 Q+ 커널과 디지털 TV용 셋탑박스, 그리고 디버깅 툴인 KBUG를 이용하여 구현되었다.

시간 결정성을 보장하는 실시간 태스크 스케줄링 (Deterministic Real-Time Task Scheduling)

  • 조문행;이숭열;이원용;정근재;김용희;이철훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.73-82
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    • 2007
  • 오늘날의 내장형 시스템은 군사 무기체계, 로봇, 인공위성 등과 같이 전통적인 내장형 시스템에서 휴대폰, 디지털 캠코더, PMP, MP3플레이어와 같은 보다 복잡한 응용프로그램 구동을 필요로 하는 휴대용 시스템으로 그 영역을 넓혀가고 있다. 이런 내장형 실시간 시스템은 내장형 시스템의 한정된 자원을 효율적으로 관리하고 시간적 논리적 정확성을 보장하기 위해 실시간 운영체제를 사용한다. 실시간 운영체제의 서비스를 통해 응용프로그래머는 응용프로그램을 구성하는 각 태스크가 시간 결정성에 위배되지 않도록 응용프로그램을 구현할 수 있다. 더욱이, 실시간 운영체제는 시간 결정성 보장을 위해 스케줄링과 문맥교환에 사용되는 시간을 예측할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 추가적인 메모리 오버헤드 없이 22r 레벨의 우선순위를 갖는 시스템에서 고정 상수 시간 내에 가장 높은 우선순위를 갖는 태스크를 결정할 수 있는 알고리즘에 대해 기술한다.

오픈소스 기반의 실시간 EtherCAT 제어 시스템의 구현 (Implementation of Real-time EtherCAT Control System based on Open Source)

  • 경윤진;최동일
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.281-284
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    • 2023
  • Real-time control communication network system is important for developing defense robots because it affects environmental interaction, performance, and safety. We propose a real-time control communication network using the Xenomai real-time operating system and the open-source EtherCAT master library, SOEM. EtherCAT is an Ethernet-based industrial communication method. It has low latency and many functions such as cable redundancy and distributed clock synchronization. We use Xenomai RTOS and Intel NUC to develop the system. Experimental tests demonstrate the Real-time EtherCAT master implementation, and communication with CiA301-based slave devices. The jitter measurement was conducted to validate the real-time performance of the system. The proposed system shows possibility for real-time robotics applications in various defense robots.

시뮬레이터급 TCSC 제어기 설계 및 구현 (The Design and Implementation of Controller for TCSC Simulator)

  • 전진홍;김광수;김지원;전영환
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.150-157
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    • 2004
  • 본 논문에서는 아날로그형 전력 계통 시뮬레이터에 적용하고자 개발 중인 TCSC(Thyristor Controlled Series Capacitor) 시뮬레이터 시스템 제어기의 하드웨어와 소프트웨어 구성에 대하여 제시하고자 한다. 본 연구에서 개발하고자하는 TCSC 시스템의 제어기는 기존의 전력 계통 시뮬레이터의 여러 제어기들과 통합되어 전력 시스템의 특성을 제어하는 장치이기 때문에 제어기는 전력 시스템의 각종 주요 파라메터를 실시간으로 통신할 수 있어야 하며 주어진 시간 내에 제어 기능을 수행할 수 있어야 한다. 따라서, 이러한 요구 조건을 만족시키기 위해서는 제어기 하드웨어의 설계와 구성이 매우 중요하다 본 논문에서는 TCSC 시스템의 복합적인 기능 수행을 위한 제어기 하드웨어와 소프트웨어 구조에 대하여 제시하고자 한다. TSCS 제어기는 고속 부동 소수 연산이 가능한 DSP(Digital Signal Processor) 플랫폼과 실시간 RTOS(Real Time Operating System)로 구성되어 있다.

양액 자동 공급 제어 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of An Automatic Nutrient Solution Control System)

  • 정원근;이병로;김병철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.1059-1065
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    • 2005
  • 본 연구에서는 임베디드 RTOS와 퍼지제어 알고리즘을 이용하여 양액의 농도와 공급량을 자동으로 조절하는 양액 공급 제어 시스템을 설계 및 구현하였다. 작물의 생육에 영향을 미치는 인자는 일사량, 외부온도, 외부습도, 생육단계로 구성하였으며, 양액온도, 전기전도도(EC), 산도(pH)가 측정되었다. 그 결과를 바탕으로 양액의 농도와 공급량 조절을 위해 양액 조절 퍼지제어 알고리즘을 개발하였다. 일반 사용자를 위하여 임베디드 RTOS, 한글 LCD, 그리고 그래픽으로 구성된 양액 전용 임베디드 제어기를 개발하였다.

상용 TV 시스템상에 리눅스 커널 탑재 (Embedded Linux Porting on TV System)

  • 김주원;서대화;최명희;하영호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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    • pp.231-234
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    • 2002
  • As control programs are becoming larger and more complex, the capacity of a microprocessor in a TV set needs to have a CPU with 32 bits or more. Also the embedded system such like a digital TV set uses RTOS (Real Time Operating System)[1]. LGE Co. has developed a digital TV system that displays HD (High definition) signal with the AR7TDMI CPU and the commercial RTOS[2]. This thesis made improvements on problems caused by porting embedded LiNUX in limited size memory (2 mega byte) instead of RTOS[3]. The advantages of changing to embedded LiNUX take away running OS royalty that needed to make TV sets[4].

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실시간 운영체제를 적용한 제어시스템의 모델기반 설계 및 검증 (Model Based Design and Validation of Control Systems using Real-time Operating System)

  • 연제명;마주영;선우명호;이우택
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.8-17
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    • 2008
  • This paper presents the Matlab/Simulink-based software-in-the-loop simulation(SILS) environment which is the co-simulator for temporal and functional simulations of control systems. The temporal behavior of a control system is strongly dependent on the implemented software and hardware such as the real-time operating system, the target CPU, and the communication protocol. The proposed SILS abstracts the system with tasks, task executions, real-time schedulers, and real-time networks close to the implementation. Methods to realize these components in graphical block representations are investigated with Matlab/Simulink, which is most commonly used tool for designing and simulating control algorithms in control engineering. In order to achieve a seamless development from SILS to rapid control prototyping (RCP), the SILS block-set is designed to support automatic code generation without tool changes and block modifications.

실시간 운영체제 CNU_RTOS상에서 HISR로 구현된 DPC의 성능 분석 (Performance analysis of DPC designed through a HISR on CNU_RTOS Real-Time Operating System)

  • 정복재;이철훈
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.29-30
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    • 2012
  • 하드웨어 기술이 빠르게 성장함에 따라 임베디드 시스템의 발전이 가속화 되고 있다. 이러한 임베디드 시스템 상에서 논리적이고 신뢰성 있는 처리를 지원해 주기 위해 실시간 운영체제를 도입하게 되었다. 이러한 실시간 운영체제의 인터럽트 처리는 더 높은 우선순위의 인터럽트 서비스 루틴 수행에 의해 현재 발생한 인터럽트가 마스킹 되어 인터럽트 지연시간이 길어질 수 있다. 이러한 경우 시간결정성이 보장되지 않아 실시간성이 저해 된다. 범용 운영체제인 윈도우즈 운영체제의 경우 DPC(Deferred Procesure Call)라는 메커니즘을 이용하여 인터럽트 지연시간을 줄이는데, DPC란 인터럽트에서 보다 덜 중요한 부분을 지연처리호출로 처리하도록 하여 인터럽트의 지연시간을 줄이는 방식으로 이러한 DPC 메커니즘을 국산 실시간 운영체제인 CNU_RTOS상에서 HISR(High Level Interrupt Service Routine)을 이용하여 구현하였다. 본 논문에서는 CNU_RTOS상에서 HISR을 이용하여 구현된 DPC기법을 이용한 인터럽트의 처리 시간과 일반 인터럽트의 처리시간을 비교하여 측정하고 분석한다.

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RTOS와 R/C 서보 모터를 이용한 엔터테인먼트 이족 보행 로봇 설계 및 구현 (Design and Implementation of Entertainment Biped Robot using RTOS and R/C Servo Motor)

  • 김동진;김정기;기창두
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.998-1001
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    • 2003
  • In this paper, a entertainment biped robot controlled by R/C servo motors is built using the embedded RTOS (Real Time Operating System). uC/OS-II V2.00 is used for RTOS and control algorithm of R/C servo motors is proposed based on uC/OS-II's preemptive and deterministic property without any extra PWM module. The realized biped robot has 19 DOF, and a board 80C196KC as main CPU. To verify the proper walking process, ZMP(Zero Moment Point) theory is applied and ADAMS is used for simulation.

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