時間:2023-03-20 16:13:16
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇汽車電子專業(yè)論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
論文摘要:實時操作系統(tǒng)(RTOS)是復雜控制系統(tǒng)中必不可少的一部分,它能按照任務的優(yōu)先級實現(xiàn)多任務調(diào)度,通過信號量、事件標志來實現(xiàn)任務的同步,消息隊列和郵箱機制來實現(xiàn)任務之間的通訊,中斷機制來實現(xiàn)突發(fā)事件的管理。較傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng),它具有更高的實時性、穩(wěn)定性。介紹了當前在國際汽車工業(yè)界日益占據(jù)主導地位的汽車電子開放式平臺系統(tǒng)(OSEK/VDX)規(guī)范。介紹了NEC汽車電子專用實時操作系統(tǒng)RX850,列舉了其他RTOS并分析了其優(yōu)缺點,建立了基于RX850的RTOS軟件開發(fā)平臺,實現(xiàn)了汽車發(fā)動機控制模塊任務的調(diào)度,并對RTOS的多任務進行了軟仿,這對于復雜軟件系統(tǒng)開發(fā)是非常有實際意義的。
引言
隨著國內(nèi)汽車電子產(chǎn)業(yè)的不斷升級和研發(fā)投入不斷加大,國內(nèi)生產(chǎn)的汽車電子簡單的ECU已經(jīng)越來越普及,例如車載音響,儀表,車身控制BCM,動力轉(zhuǎn)向EPS等等。越來越多的企業(yè)將精力投入到比較復雜的控制領域,比如發(fā)動機控制,防抱死系統(tǒng)(ABS)等,對于這些邏輯復雜、實時性和安全性高的控制任務,傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng)模式非實時處理的弊端越來越呈現(xiàn),這就勢必需要用到實時操作系統(tǒng)來管理這些任務。
OSEK標準是1993年德國汽車工業(yè)界聯(lián)合推出了“汽車電子的開放式系統(tǒng)及接口軟件規(guī)范”,即OSEK(opensystemandthecorrespondinginterfacesforautomotiveelectronics)。1994年法國汽車工業(yè)界的相似規(guī)范VDX(vehicledistributedexecutive)和OSEK規(guī)范合并,從而形成OSEK/VDX規(guī)范體系。當前OSEK標準已經(jīng)成為汽車電子軟件開發(fā)領域中的通用標準,旨在增強軟件代碼安全性、移植性,減少軟件開發(fā)周期。
目前,市場上通用的開源RTOS有很多,比如μC/OS-Ⅱ,F(xiàn)reeRTOS,Linux-2.6等,但是這些核多半是用于通用領域或者安全性要求不太高的領域,如果將這些移植到汽車電子動力安全控制領域,是不太合時宜的;而且,這些核本身不是基于OSEK標準,如果引入OSEK標準,無疑加大了內(nèi)核移植的難度。NEC電子的實時操作系統(tǒng)RX850是一款基于OSEK標準的汽車級專用RTOS,其內(nèi)核的實時性已經(jīng)得到第三方的專業(yè)測試。它已經(jīng)被移植到了NEC芯片的集成開發(fā)環(huán)境PMPlus和GreenHills,客戶只需要在IDE(IntegratedDevelopEnvironment)中編寫腳本文件來配置RTOS即可通過編譯,使得客戶從底層驅(qū)動編寫到RTOS任務調(diào)度輕松實現(xiàn)“無縫結(jié)合”,大大縮短了RTOS移植的開發(fā)周期。本文建立了基于NEC電子32位車身專用芯片V850/Fx3的軟件平臺,并介紹了如何實現(xiàn)RX850操作系統(tǒng)的配置,以發(fā)動機控制模塊為控制模型來實現(xiàn)多任務的實時調(diào)度,最后通過軟仿工具來分析該內(nèi)核的效率和任務調(diào)度的實時性。
一、系統(tǒng)平臺介紹
本系統(tǒng)采用NEC電子的32位車身專用芯片V850/Fx3系列,V850是NEC電子的32位微處理器核,5級流水線控制,內(nèi)部32個32位寄存器,乘法/除法指令,數(shù)據(jù)空間支持最大4GB線性尋址能力,代碼空間支持64M線性尋址能力,內(nèi)部1MB的codeflash,60KB的RAM空間,32KB的dataflash用作EEPROM模擬。
基于OSEK標準的RX850實時操作系統(tǒng)符合以下標準:操作系統(tǒng)規(guī)范(OSEKOS)、通信規(guī)范(OSEKCOM)、網(wǎng)絡管理規(guī)范(OSEKNM)和OSEK實現(xiàn)語言(OSEKOIL)。其中OSEKOS是針對汽車應用特點而專門制定的一個小型RTOS規(guī)范,著重以下幾個方面:(1)可移植性,所有API都是標準化的并且在功能上都有明確的定義;(2)可擴展性,OSEKOS旨在通用于任何類型的ECU,因此一方面系統(tǒng)要高度的模塊化,另一方面又要能進行靈活的配置;(3)汽車應用的特定需求,諸如可靠性、實用性和代價敏感性等。相應的,OSEKOS靜態(tài)配置可以通過OS2EKOIL語言實現(xiàn),用戶在系統(tǒng)生成時靜態(tài)制定任務的個數(shù)、需要的資源和系統(tǒng)服務。OSEKCOM為通信網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換提供了標準的接口和協(xié)議。OSEKNM為監(jiān)視網(wǎng)絡的流量提供了一組標準的功能函數(shù),以保證網(wǎng)絡的安全性和可靠性。
二、RX850內(nèi)核配置
由于RX850已經(jīng)被嵌入到IDE,因此用戶直接編寫內(nèi)核腳本文件即可,下面介紹如何來配置內(nèi)核。
1.系統(tǒng)時鐘設置
clkhdrINTTM0EQ0//選定TimerM為時間片中斷源
2.堆棧設置
RX850的堆棧分為系統(tǒng)堆棧和任務堆棧,
POOL0功能:系統(tǒng)基本表信息、準備隊列、每個管理塊、任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統(tǒng)堆棧)、可變長度內(nèi)存、不變長度內(nèi)存。
POOL1功能:任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統(tǒng)堆棧)、可變長度內(nèi)存、不變長度內(nèi)存。
POOL0和POOL1都可以作為任務堆棧,即使沒有POOL1也可以。配置如下:
intstk0x400:pool0//系統(tǒng)堆棧大小為0x400
tskTSK1_TSK10x050:pool10x06TTS_DMT0x00ei//TSK_ID_1ms任務堆棧大小0x50
3.允許最大優(yōu)先級任務數(shù)
maxpri0x1f//允許最大優(yōu)先級任務數(shù)為0x1f
4.信號量設置
semSem_Task10x00//設置了信號量Sem_Task1為0
semSem_Task20x00//設置了信號量Sem_Task2為0
5.事件標志設置
flgflg_Task1//設置了事件標志flg_Task1
flgflg_Task2//設置了事件標志flg_Task2
5.郵箱設置
mbxID_Task1TA_MPRI//設置Task1的郵箱
mbxID_Task2TA_MPRI//設置Task2的郵箱
6.中斷設置
RX850的中斷分為直接中斷和間接中斷兩種,直接中斷不受RX850制約的中斷句柄,理論上接近硬件中斷的速度,其缺點是需要用戶自己寫中斷處理句柄,包括:(1).寄存器壓棧;(2).換向,跳轉(zhuǎn)到中斷句柄的開始;(3).調(diào)用系統(tǒng)命令;(4).返回到調(diào)度;間接中斷的中斷句柄在RX850的中斷預處理后才被啟動,優(yōu)點是簡化了句柄處理過程,缺點是由于RX850的預處理降低了速度,其處理過程如下:
間接中斷配置如下:
inthdrINTAD_AD_Interrupt//AD間接中斷句柄配置
inthdrINTC1REC_CAN_Ch1RxInt//CAN間接中斷句柄配置
7.固定/可變內(nèi)存池設置
當系統(tǒng)需要交換較大的數(shù)據(jù)時,此時任務堆棧是不夠用的,需要開辟一段內(nèi)存來使用。RX850支持兩種方式的內(nèi)存配置,固定內(nèi)存池和可變內(nèi)存池。固定內(nèi)存池由用戶自定義內(nèi)存池的大小,可變內(nèi)存池根據(jù)實際應用系統(tǒng)動態(tài)的定義所需內(nèi)存大小,配置如下:
mpfMPF_ID_MBX0x08:pool150
//固定內(nèi)存以0x08字節(jié)為單位排列,大小為50*0x08;
mplMPL_ID_Task10x08:pool1
//可變內(nèi)存0x08字節(jié)為單位排列
8.系統(tǒng)周期循環(huán)中斷設置
cycCYC_INT_TIMER_CYC_IntTimerTCY_OFF10
//系統(tǒng)周期循環(huán)中斷時間為10個時間片
以上完成了操作系統(tǒng)的配置,然后通過NEC的IDE即可生成操作系統(tǒng)的.s和.h文件,將此兩個文件包含在工程文件中即可。超級秘書網(wǎng)
三、RX850軟仿及結(jié)論
通過以上配置,選擇發(fā)動機控制模塊為對象,下面對RX850進行軟仿。NEC電子提供專門的軟仿工具AZ,在IDE中打開AZ。
通過上圖可以很方便的看到每個任務的實時調(diào)度情況和CPU內(nèi)核的使用效率。目前CPU的空閑率為94%,很多任務實際上沒有被調(diào)用,用戶可以根據(jù)實際情況將更多的功能模塊放在API任務中來運行。軟仿只能提供模擬的仿真,如果用戶需要更精確的trace工具,則需要用硬仿來實現(xiàn)。
論文摘要: 實時操作系統(tǒng)(RTOS)是復雜控制系統(tǒng)中必不可少的一部分,它能按照任務的優(yōu)先級實現(xiàn)多任務調(diào)度,通過信號量、事件標志來實現(xiàn)任務的同步,消息隊列和郵箱機制來實現(xiàn)任務之間的通訊,中斷機制來實現(xiàn)突發(fā)事件的管理。較傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng),它具有更高的實時性、穩(wěn)定性。介紹了當前在國際汽車工業(yè)界日益占據(jù)主導地位的汽車電子開放式平臺系統(tǒng)(OSEK/VDX)規(guī)范。介紹了NEC汽車電子專用實時操作系統(tǒng)RX850, 列舉了其他RTOS并分析了其優(yōu)缺點,建立了基于RX850的RTOS軟件開發(fā)平臺,實現(xiàn)了汽車發(fā)動機控制模塊任務的調(diào)度,并對RTOS的多任務進行了軟仿,這對于復雜軟件系統(tǒng)開發(fā)是非常有實際意義的。
引 言
隨著國內(nèi)汽車電子產(chǎn)業(yè)的不斷升級和研發(fā)投入不斷加大,國內(nèi)生產(chǎn)的汽車電子簡單的ECU已經(jīng)越來越普及,例如車載音響,儀表,車身控制BCM,動力轉(zhuǎn)向EPS等等。越來越多的企業(yè)將精力投入到比較復雜的控制領域,比如發(fā)動機控制,防抱死系統(tǒng)(ABS)等,對于這些邏輯復雜、實時性和安全性高的控制任務,傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng)模式非實時處理的弊端越來越呈現(xiàn),這就勢必需要用到實時操作系統(tǒng)來管理這些任務。
OSEK標準是1993年德國汽車工業(yè)界聯(lián)合推出了“汽車電子的開放式系統(tǒng)及接口軟件規(guī)范”,即OSEK(open system and the corresponding interfaces for automotive electronics)。1994年法國汽車工業(yè)界的相似規(guī)范VDX(vehicle distributed executive)和OSEK規(guī)范合并,從而形成OSEK/VDX規(guī)范體系。當前OSEK標準已經(jīng)成為汽車電子軟件開發(fā)領域中的通用標準,旨在增強軟件代碼安全性、移植性,減少軟件開發(fā)周期。
目前,市場上通用的開源RTOS有很多,比如μC/OS-Ⅱ,F(xiàn)reeRTOS,Linux-2.6等,但是這些核多半是用于通用領域或者安全性要求不太高的領域,如果將這些移植到汽車電子動力安全控制領域,是不太合時宜的;而且,這些核本身不是基于OSEK標準,如果引入OSEK標準,無疑加大了內(nèi)核移植的難度。NEC電子的實時操作系統(tǒng)RX850是一款基于OSEK標準的汽車級專用RTOS,其內(nèi)核的實時性已經(jīng)得到第三方的專業(yè)測試。它已經(jīng)被移植到了NEC芯片的集成開發(fā)環(huán)境PM Plus和Green Hills,客戶只需要在IDE(Integrated Develop Environment)中編寫腳本文件來配置RTOS即可通過編譯,使得客戶從底層驅(qū)動編寫到RTOS任務調(diào)度輕松實現(xiàn)“無縫結(jié)合”,大大縮短了RTOS移植的開發(fā)周期。本文建立了基于NEC電子32位車身專用芯片V850/Fx3的軟件平臺,并介紹了如何實現(xiàn)RX850操作系統(tǒng)的配置,以發(fā)動機控制模塊為控制模型來實現(xiàn)多任務的實時調(diào)度,最后通過軟仿工具來分析該內(nèi)核的效率和任務調(diào)度的實時性。
1 系統(tǒng)平臺介紹
本系統(tǒng)采用NEC電子的32位車身專用芯片V850/Fx3系列,V850是NEC電子的32位微處理器核,5級流水線控制,內(nèi)部32個32位寄存器,乘法/除法指令,數(shù)據(jù)空間支持最大4GB線性尋址能力,代碼空間支持64M線性尋址能力,內(nèi)部1MB的code flash,60KB的RAM空間,32KB的data flash用作EEPROM模擬。
基于OSEK標準的RX850實時操作系統(tǒng)符合以下標準:操作系統(tǒng)規(guī)范(OSEKOS)、通信規(guī)范(OSEKCOM)、網(wǎng)絡管理規(guī)范(OSEKNM)和OSEK實現(xiàn)語言(OSEKOIL)。其中OSEKOS是針對汽車應用特點而專門制定的一個小型RTOS規(guī)范,著重以下幾個方面:(1)可移植性,所有API都是標準化的并且在功能上都有明確的定義;(2)可擴展性,OSEKOS旨在通用于任何類型的 ECU,因此一方面系統(tǒng)要高度的模塊化,另一方面又要能進行靈活的配置;(3)汽車應用的特定需求,諸如可靠性、實用性和代價敏感性等。相應的,OSEKOS 靜態(tài)配置可以通過OS2EKOIL語言實現(xiàn),用戶在系統(tǒng)生成時靜態(tài)制定任務的個數(shù)、需要的資源和系統(tǒng)服務。OSEKCOM為通信網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換提供了標準的接口和協(xié)議。OSEKNM為監(jiān)視網(wǎng)絡的流量提供了一組標準的功能函數(shù),以保證網(wǎng)絡的安全性和可靠性。
2 RX850內(nèi)核配置
由于RX850已經(jīng)被嵌入到IDE,因此用戶直接編寫內(nèi)核腳本文件即可,下面介紹如何來配置內(nèi)核。
1.系統(tǒng)時鐘設置
clkhdr
INTTM0EQ0 //選定TimerM為時間片中斷源
2.堆棧設置
RX850的堆棧分為系統(tǒng)堆棧和任務堆棧,
POOL0功能: 系統(tǒng)基本表信息、準備隊列、每個管理塊、任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統(tǒng)堆棧)、可變長度內(nèi)存、不變長度內(nèi)存。
POOL1功能: 任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統(tǒng)堆棧)、可變長度內(nèi)存、不變長度內(nèi)存。
POOL0和POOL1都可以作為任務堆棧,即使沒有POOL1也可以。配置如下:
intstk 0x400: pool0 //系統(tǒng)堆棧大小為0x400
tsk TSK1 _TSK1 0x050 : pool1 0x06
TTS_DMT 0x00 ei // TSK_ID_1ms任務堆棧大小0x50
3.允許最大優(yōu)先級任務數(shù)
maxpri 0x1f //允許最大優(yōu)先級任務數(shù)為0x1f
4. 信號量設置
sem Sem_Task1 0x00 //設置了信號量Sem_Task1為0
sem Sem_Task2 0x00//設置了信號量Sem_Task2為0
5.事件標志設置
flg
flg_Task1 //設置了事件標志flg_Task1
flg
flg_Task2 //設置了事件標志flg_Task2
5.郵箱設置
mbx ID_Task1 TA_MPRI //設置Task1的郵箱
mbx ID_Task2 TA_MPRI //設置Task2的郵箱
6.中斷設置
RX850的中斷分為直接中斷和間接中斷兩種,直接中斷不受RX850制約的中斷句柄,理論上接近硬件中斷的速度,其缺點是需要用戶自己寫中斷處理句柄,包括:(1). 寄存器壓棧;(2). 換向,跳轉(zhuǎn)到中斷句柄的開始;(3). 調(diào)用系統(tǒng)命令;(4). 返回到調(diào)度;間接中斷的中斷句柄在RX850的中斷預處理后才被啟動,優(yōu)點是簡化了句柄處理過程,缺點是由于RX850的預處理降低了速度,其處理過程如下:
圖1 直接中斷調(diào)度圖
間接中斷配置如下:
inthdr INTAD _AD_Interrupt //AD間接中斷句柄配置
inthdr INTC1REC _CAN_Ch1RxInt //CAN間接中斷句柄配置
圖2 間接中斷調(diào)度圖
7.固定/可變內(nèi)存池設置
當系統(tǒng)需要交換較大的數(shù)據(jù)時,此時任務堆棧是不夠用的,需要開辟一段內(nèi)存來使用。RX850支持兩種方式的內(nèi)存配置,固定內(nèi)存池和可變內(nèi)存池。固定內(nèi)存池由用戶自定義內(nèi)存池的大小,可變內(nèi)存池根據(jù)實際應用系統(tǒng)動態(tài)的定義所需內(nèi)存大小,配置如下:
mpf MPF_ID_MBX 0x08 : pool1 50
//固定內(nèi)存以0x08字節(jié)為單位排列,大小為50*0x08;
mpl MPL_ID_Task1 0x08 : pool1
//可變內(nèi)存0x08字節(jié)為單位排列
8.系統(tǒng)周期循環(huán)中斷設置
cyc CYC_INT_TIMER _CYC_IntTimer TCY_OFF 10
//系統(tǒng)周期循環(huán)中斷時間為10個時間片
以上完成了操作系統(tǒng)的配置,然后通過NEC的IDE即可生成操作系統(tǒng)的.s和.h文件,將此兩個文件包含在工程文件中即可。
3 RX850軟仿及結(jié)論
通過以上配置,選擇發(fā)動機控制模塊為對象,下面對RX850進行軟仿。NEC電子提供專門的軟仿工具AZ,在IDE中打開AZ,運行程序后可以看到如下:
圖3 任務調(diào)度仿真圖
圖4 任務對CPU的占用率
也可以通過RD850來實時檢測各任務的狀態(tài)如下:
圖5 任務運行狀態(tài)
通過上圖可以很方便的看到每個任務的實時調(diào)度情況和CPU內(nèi)核的使用效率。目前CPU的空閑率為94%,很多任務實際上沒有被調(diào)用,用戶可以根據(jù)實際情況將更多的功能模塊放在API任務中來運行。軟仿只能提供模擬的仿真,如果用戶需要更精確的trace工具,則需要用硬仿來實現(xiàn)。
論文摘要:實時操作系統(tǒng)(rtos)是復雜控制系統(tǒng)中必不可少的一部分,它能按照任務的優(yōu)先級實現(xiàn)多任務調(diào)度,通過信號量、事件標志來實現(xiàn)任務的同步,消息隊列和郵箱機制來實現(xiàn)任務之間的通訊,中斷機制來實現(xiàn)突發(fā)事件的管理。較傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng),它具有更高的實時性、穩(wěn)定性。介紹了當前在國際汽車 工業(yè) 界日益占據(jù)主導地位的汽車電子開放式平臺系統(tǒng)(osek/vdx)規(guī)范。介紹了nec汽車電子專用實時操作系統(tǒng)rx850,列舉了其他rtos并分析了其優(yōu)缺點,建立了基于rx850的rtos軟件開發(fā)平臺,實現(xiàn)了汽車發(fā)動機控制模塊任務的調(diào)度,并對rtos的多任務進行了軟仿,這對于復雜軟件系統(tǒng)開發(fā)是非常有實際意義的。
引言
隨著國內(nèi)汽車電子產(chǎn)業(yè)的不斷升級和研發(fā)投入不斷加大,國內(nèi)生產(chǎn)的汽車電子簡單的ecu已經(jīng)越來越普及,例如車載音響,儀表,車身控制bcm,動力轉(zhuǎn)向eps等等。越來越多的 企業(yè) 將精力投入到比較復雜的控制領域,比如發(fā)動機控制,防抱死系統(tǒng)(abs)等,對于這些邏輯復雜、實時性和安全性高的控制任務,傳統(tǒng)的前后臺系統(tǒng)模式非實時處理的弊端越來越呈現(xiàn),這就勢必需要用到實時操作系統(tǒng)來管理這些任務。
osek標準是1993年德國汽車工業(yè)界聯(lián)合推出了“汽車電子的開放式系統(tǒng)及接口軟件規(guī)范”,即osek(opensystemandthecorrespondinginterfacesforautomotiveelectronics)。wWW.133229.COm1994年法國汽車工業(yè)界的相似規(guī)范vdx(vehicledistributedexecutive)和osek規(guī)范合并,從而形成osek/vdx規(guī)范體系。當前osek標準已經(jīng)成為汽車電子軟件開發(fā)領域中的通用標準,旨在增強軟件代碼安全性、移植性,減少軟件開發(fā)周期。
目前,市場上通用的開源rtos有很多,比如μc/os-ⅱ,freertos,linux-2.6等,但是這些核多半是用于通用領域或者安全性要求不太高的領域,如果將這些移植到汽車電子動力安全控制領域,是不太合時宜的;而且,這些核本身不是基于osek標準,如果引入osek標準,無疑加大了內(nèi)核移植的難度。nec電子的實時操作系統(tǒng)rx850是一款基于osek標準的汽車級專用rtos,其內(nèi)核的實時性已經(jīng)得到第三方的專業(yè)測試。它已經(jīng)被移植到了nec芯片的集成開發(fā)環(huán)境pmplus和greenhills,客戶只需要在ide(integrateddevelopenvironment)中編寫腳本文件來配置rtos即可通過編譯,使得客戶從底層驅(qū)動編寫到rtos任務調(diào)度輕松實現(xiàn)“無縫結(jié)合”,大大縮短了rtos移植的開發(fā)周期。本文建立了基于nec電子32位車身專用芯片v850/fx3的軟件平臺,并介紹了如何實現(xiàn)rx850操作系統(tǒng)的配置,以發(fā)動機控制模塊為控制模型來實現(xiàn)多任務的實時調(diào)度,最后通過軟仿工具來分析該內(nèi)核的效率和任務調(diào)度的實時性。
1系統(tǒng)平臺介紹
本系統(tǒng)采用nec電子的32位車身專用芯片v850/fx3系列,v850是nec電子的32位微處理器核,5級流水線控制,內(nèi)部32個32位寄存器,乘法/除法指令,數(shù)據(jù)空間支持最大4gb線性尋址能力,代碼空間支持64m線性尋址能力,內(nèi)部1mb的codeflash,60kb的ram空間,32kb的dataflash用作eeprom模擬。
基于osek標準的rx850實時操作系統(tǒng)符合以下標準:操作系統(tǒng)規(guī)范(osekos)、通信規(guī)范(osekcom)、 網(wǎng)絡 管理規(guī)范(oseknm)和osek實現(xiàn)語言(osekoil)。其中osekos是針對汽車應用特點而專門制定的一個小型rtos規(guī)范,著重以下幾個方面:(1)可移植性,所有api都是標準化的并且在功能上都有明確的定義;(2)可擴展性,osekos旨在通用于任何類型的ecu,因此一方面系統(tǒng)要高度的模塊化,另一方面又要能進行靈活的配置;(3)汽車應用的特定需求,諸如可靠性、實用性和代價敏感性等。相應的,osekos靜態(tài)配置可以通過os2ekoil語言實現(xiàn),用戶在系統(tǒng)生成時靜態(tài)制定任務的個數(shù)、需要的資源和系統(tǒng)服務。osekcom為通信網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)交換提供了標準的接口和協(xié)議。oseknm為監(jiān)視網(wǎng)絡的流量提供了一組標準的功能函數(shù),以保證網(wǎng)絡的安全性和可靠性。
2rx850內(nèi)核配置
由于rx850已經(jīng)被嵌入到ide,因此用戶直接編寫內(nèi)核腳本文件即可,下面介紹如何來配置內(nèi)核。
1.系統(tǒng)時鐘設置
clkhdrinttm0eq0//選定timerm為時間片中斷源
2.堆棧設置
rx850的堆棧分為系統(tǒng)堆棧和任務堆棧,
pool0功能:系統(tǒng)基本表信息、準備隊列、每個管理塊、任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統(tǒng)堆棧)、可變長度內(nèi)存、不變長度內(nèi)存。
pool1功能:任務堆棧、中斷句柄堆棧(系統(tǒng)堆棧)、可變長度內(nèi)存、不變長度內(nèi)存。
pool0和pool1都可以作為任務堆棧,即使沒有pool1也可以。配置如下:
intstk0x400:pool0//系統(tǒng)堆棧大小為0x400
tsktsk1_tsk10x050:pool10x06tts_dmt0x00ei//tsk_id_1ms任務堆棧大小0x50
3.允許最大優(yōu)先級任務數(shù)
maxpri0x1f//允許最大優(yōu)先級任務數(shù)為0x1f
4.信號量設置
semsem_task10x00//設置了信號量sem_task1為0
semsem_task20x00//設置了信號量sem_task2為0
5.事件標志設置
flgflg_task1//設置了事件標志flg_task1
flgflg_task2//設置了事件標志flg_task2
5.郵箱設置
mbxid_task1ta_mpri//設置task1的郵箱
mbxid_task2ta_mpri//設置task2的郵箱
6.中斷設置
rx850的中斷分為直接中斷和間接中斷兩種,直接中斷不受rx850制約的中斷句柄,理論上接近硬件中斷的速度,其缺點是需要用戶自己寫中斷處理句柄,包括:(1).寄存器壓棧;(2).換向,跳轉(zhuǎn)到中斷句柄的開始;(3).調(diào)用系統(tǒng)命令;(4).返回到調(diào)度;間接中斷的中斷句柄在rx850的中斷預處理后才被啟動,優(yōu)點是簡化了句柄處理過程,缺點是由于rx850的預處理降低了速度,其處理過程如下:
圖1直接中斷調(diào)度圖
間接中斷配置如下:
inthdrintad_ad_interrupt//ad間接中斷句柄配置
inthdrintc1rec_can_ch1rxint//can間接中斷句柄配置
圖2間接中斷調(diào)度圖
7.固定/可變內(nèi)存池設置
當系統(tǒng)需要交換較大的數(shù)據(jù)時,此時任務堆棧是不夠用的,需要開辟一段內(nèi)存來使用。rx850支持兩種方式的內(nèi)存配置,固定內(nèi)存池和可變內(nèi)存池。固定內(nèi)存池由用戶自定義內(nèi)存池的大小,可變內(nèi)存池根據(jù)實際應用系統(tǒng)動態(tài)的定義所需內(nèi)存大小,配置如下:
mpfmpf_id_mbx0x08:pool150
//固定內(nèi)存以0x08字節(jié)為單位排列,大小為50*0x08;
mplmpl_id_task10x08:pool1
//可變內(nèi)存0x08字節(jié)為單位排列
8.系統(tǒng)周期循環(huán)中斷設置
cyccyc_int_timer_cyc_inttimertcy_off10
//系統(tǒng)周期循環(huán)中斷時間為10個時間片
以上完成了操作系統(tǒng)的配置,然后通過nec的ide即可生成操作系統(tǒng)的.s和.h文件,將此兩個文件包含在工程文件中即可。
3rx850軟仿及結(jié)論
通過以上配置,選擇發(fā)動機控制模塊為對象,下面對rx850進行軟仿。nec 電子 提供專門的軟仿工具az,在ide中打開az,運行程序后可以看到如下:
圖3任務調(diào)度仿真圖
圖4任務對cpu的占用率
也可以通過rd850來實時檢測各任務的狀態(tài)如下:
圖5任務運行狀態(tài)
通過上圖可以很方便的看到每個任務的實時調(diào)度情況和cpu內(nèi)核的使用效率。目前cpu的空閑率為94%,很多任務實際上沒有被調(diào)用,用戶可以根據(jù)實際情況將更多的功能模塊放在api任務中來運行。軟仿只能提供模擬的仿真,如果用戶需要更精確的trace工具,則需要用硬仿來實現(xiàn)。
【論文摘要】本文首先探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應用問題,其次分析了納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應用手冊,最后電子技術(shù)在時間與頻率標準中的應用進行了相關(guān)的研究。因此,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值。
一、近似計算在靜態(tài)分析中的應用
在電子技術(shù)中應運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆眨貏e是如何應用近似計算。
在工作點穩(wěn)定電路中的應用要進行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。
二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋?、光刻等技術(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導體異質(zhì)結(jié)”。
(2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,Purdue University等研究機構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術(shù)何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應存儲器
超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)納米計算機的“互連問題”
一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米 / 分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環(huán)境
當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術(shù)、計算機圖形學已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現(xiàn)有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術(shù)手冊
交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段,根據(jù)美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點,較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點。
簡單的說,電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進行的。
四、電子技術(shù)在時間與頻率標準中的應用
時間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù),可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。
1952 年國際天文協(xié)會定義的時間標準是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標準,設備龐大,操作麻煩,精度僅達10- 9 。隨著電子技術(shù)與微波光譜學的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標準——量子頻率標準。這種頻率標準是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標準。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標準,如(133 Cs)頻標、銣原子頻標、氫原子作成的氫脈澤頻標、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標準,改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運動的時間基準。這一方面使設備大為簡化,體積、重量大減小;另一方面使頻率標準的穩(wěn)定度大為提高(可達10- 12 —10- 14量級,即30 萬年——300 萬年差1 秒)。1967 年第13 屆國際計量大會正式通過決議,規(guī)定:“一秒等于133 Cs 原子基態(tài)兩超精細能級躍遷的9192631770 個周期所持續(xù)的時間”。該時間基準,發(fā)展了高精度的測頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應用問題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應用手冊后,廣大科技工作者對電子技術(shù)在時間與頻率標準中的應用知識的初步了解和認識。在當代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進入我們生活之中的同時,國家經(jīng)濟建設和和諧社會的構(gòu)建離不開我們科技工作者對新理論的學習和新技術(shù)的應用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值是不足為虛的。
【參考文獻】
[1]張凡,殷承良《現(xiàn)代汽車電子技術(shù)及其在儀表中的應用[J]客車技術(shù)與研究》,2006(01)。
[2]李建《汽車電子技術(shù)的應用狀況與發(fā)展趨勢》[J],《汽車運用》,2006(09)。
[3]陶琦《國際汽車電子技術(shù)縱覽》[J],《電子設計應用》,2005(05)。
[4]劉艷梅《電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車上的發(fā)展與應用》[J],《中國科技信息》,2006(01)。
[5]魏萬云《淺談當代電子技術(shù)的發(fā)展》[J],《中國科技信息》,2005(19)。
(1)從實驗教學體系的整體出發(fā),綜合考慮,明確各實驗環(huán)節(jié)的任務和目標要求,以此為指導制訂出新的實驗教學大綱。圍繞課程目標和教學大綱的要求,按照分層次、成模塊、一體化、漸次遞進的原則,精心規(guī)劃設計實驗教學內(nèi)容。編寫與之相配套的實驗教材和實驗講義。(2)重視實驗教學環(huán)節(jié)之間的相互銜接。在本實驗教學體系中,每一個環(huán)節(jié)都有其任務目標,有比較明確的責任分工,突出強調(diào)其相互聯(lián)系、相互銜接、層層遞進的內(nèi)在關(guān)系,避免相互割裂、彼此孤立。(3“)基礎課程實驗—綜合課程訓練實驗—課外創(chuàng)新性實驗—創(chuàng)新性科技活動”新的實驗體系為主線,貫穿整個實驗教學體系。
第一層次(基礎課程實驗):我們把汽車構(gòu)造實驗和汽車駕駛實驗兩門實驗課程獨立設課,加強學生實踐動手和專業(yè)理解能力,也為后續(xù)實驗和工程訓練能力培養(yǎng)奠定基礎。項目組成員克服沒有資金的情況下,克服困難,在實驗中心反復做一些實驗,然后開出一些針對性強的課程實驗來支撐整個實驗體系,并完成相關(guān)的實驗大綱,使理論教學與實踐教學相結(jié)合,達到知識的運用、理解和深化的目的。同時,一些同學也參與到相關(guān)實驗臺的設計、制作和實驗開發(fā)中,這個過程也鍛煉了學生的工程訓練能力,專業(yè)設計能力和實驗開發(fā)能力,而這些能力都是車輛工程專業(yè)人才所必須的。
第二層次(綜合課程訓練實驗):從汽車理論、汽車實驗學、汽車設計、汽車電子等課程結(jié)合基礎實驗開出針對性非常強綜合、設計性實驗課程,在以課程設計課題實驗和畢業(yè)設計(論文)課題實驗為主,通過學生自己設計的課題實驗開展綜合性、設計性的實驗研究,進而完成設計任務,從而提高學生的綜合能力和汽車設計水平。
第三層次(課外創(chuàng)新性實驗):這個層次需要調(diào)動學生的主動性,提高學生的工程能力。是學生初步掌握汽車零部件的安裝、性能測試及調(diào)試等方面的技能。我們開放汽車實驗中心,學生可以自己到汽車實驗中心按照自己的理解,和想法做一些設計及相關(guān)的測試。例如,有的學生按照自己的設計制作一臺車,我們從最初設計階段開始指導,一直到完成;鼓勵學生更多的參與到實際的項目中去,在汽車電子臺架設計制作時,學生就把臺架及相關(guān)的實驗作為畢業(yè)設計的題目。課程設計也有的學生把利用課外時間在實驗中心設計完成的作品作為自己的設計題目完成,同時取得了較好的成績。我們還鼓勵學生更多的參與到老師的科研課題中去,更好的訓練學生的工程能力。這個過程對學生工程能力的提高是顯而易見的。
第四層次(創(chuàng)新性科技活動):鼓勵學生進行創(chuàng)新設計,也創(chuàng)造一些條件,鼓勵學生參加校級及校級以上的各種大賽,如挑戰(zhàn)杯、機械設計大賽、電子大賽等。學院舉辦過三屆創(chuàng)新設計大賽,給同學們一個平臺,充分調(diào)動起了學生的創(chuàng)新設計積極性。
2該教學體系是特色及創(chuàng)新點
(1)特色是樹立理工科專業(yè)“實驗教學與理論教學同等重要,實踐是理工科專業(yè)人才成功之本”的教育理念。突出實踐教學的重要性。建立“基礎課程實驗—綜合課程訓練實驗—課外創(chuàng)新性實驗—創(chuàng)新性科技活動”多層次的實驗教學體系。(2)創(chuàng)新在于改變傳統(tǒng)實驗課程依附于理論課的傳統(tǒng),形成了理論教學與實驗教學相互協(xié)調(diào)的實驗新體系,注重學生的實踐能力,創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
3實施效果
自從實施了該實驗體系以后,學生工程實踐能力有了大幅度提高,學習積極性也有了提高,配合該實驗體系,汽車實驗中心也全面開放,鼓勵學生參與各種實踐活動,這期間也出現(xiàn)了很多好的作品,參加了省級以上的各種大賽,并在近三年省部級大學生工程綜合訓練能力競賽、挑戰(zhàn)杯大賽、機械創(chuàng)新設計大賽中獲得一、二、三等獎10余項,在國家推出的大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目中也申報成功省級、校級項目十余項,還有三項作品在申報專利中。車輛工程專業(yè)舉辦了三屆“未來汽車杯”創(chuàng)新設計大賽中,本專業(yè)75%的學生都申報了作品,參與其中。
4結(jié)語
在電子技術(shù)中應運中,近似計算貫穿其始終。然而,沒有近似計算是不可想象的。而精確計算在電子技術(shù)中往往行不通,也沒有其必要。盡管近似計算會引入一定的誤差,但這個誤差控制得好,不會對分析其它電路產(chǎn)生大的影響。所以關(guān)鍵在于我們?nèi)绾握莆?,特別是如何應用近似計算。
在工作點穩(wěn)定電路中的應用要進行靜態(tài)分析,就必須求出三極管的基電壓,必須忽略三極管靜態(tài)基極電流。這樣,我們得到三極管的基射電子的相關(guān)過程及結(jié)論。
二、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題
由于納米器件的特征尺寸處于納米量級,因此,其機理和現(xiàn)有的電子元件截然不同,理論方面有許多量子現(xiàn)象和相關(guān)問題需要解決,如電子在勢阱中的隧穿過程、非彈性散射效應機理等。盡管如此,納米電子學中急需解決的關(guān)鍵問題主要還在于納米電子器件與納米電子電路相關(guān)的納米電子技術(shù)方面,其主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
(1)納米Si基量子異質(zhì)結(jié)加工
要繼續(xù)把現(xiàn)有的硅基電子器件縮小到納米尺度,最直截了當?shù)姆椒ㄊ遣捎猛庋印⒐饪痰燃夹g(shù)制造新一代的類似層狀蛋糕的納米半導體結(jié)構(gòu)。其中,不同層通常是由不同勢能的半導體材料制成的,構(gòu)建成納米尺度的量子勢阱,這種結(jié)構(gòu)稱作“半導體異質(zhì)結(jié)”。
(2)分子晶體管和導線組裝納米器件即使知道如何制造分子晶體管和分子導線,但把這些元件組裝成一個可以運轉(zhuǎn)的邏輯結(jié)構(gòu)仍是一個非常棘手的難題。一種可能的途徑是利用掃描隧道顯微鏡把分子元件排列在一個平面上;另一種組裝較大電子器件的可能途徑是通過陣列的自組裝。盡管,PurdueUniversity等研究機構(gòu)在這個方向上取得了可喜的進展,但該技術(shù)何時能夠走出實驗室進入實用,仍無法斷言。
(3)超高密度量子效應存儲器
超高密度存儲量子效應的電子“芯片”是未來納米計算機的主要部件,它可以為具備快速存取能力但沒有可動機械部件的計算機信息系統(tǒng)提供海量存儲手段。但是,有了制造納米電子邏輯器件的能力后,如何用這種器件組裝成超高密度存儲的量子效應存儲器陣列或芯片同樣給納米電子學研究者提出了新的挑戰(zhàn)。
(4)納米計算機的“互連問題”
一臺由數(shù)萬億的納米電子元件以前所未有的密集度組裝成納米計算機注定需要巧妙的結(jié)構(gòu)及合理整體布局,而整體結(jié)構(gòu)問題中首當其沖需要解決的就是所謂的“互連問題”。換句話說,就是計算結(jié)構(gòu)中信息的輸入、輸出問題。納米計算機要把海量信息存儲在一個很小的空間內(nèi),并極快地使用和產(chǎn)生信息,需要有特殊的結(jié)構(gòu)來控制和協(xié)調(diào)計算機的諸多元件,而納米計算元件之間、計算元件與外部環(huán)境之間需要有大量的連接。就現(xiàn)有傳統(tǒng)計算機設計的微型化而言,由于電線之間要相互隔開以避免過熱或“串線”,這樣就有一些幾何學上的考慮和限制,連接的數(shù)量不可能無限制地增加。因此,納米計算機導線間的量子隧穿效應和導線與納米電子器件之間的“連接”問題急需解決。
(5)納米/分子電子器件制備、操縱、設計、性能分析模擬環(huán)境
當前,分子力學、量子力學、多尺度計算、計算機并行技術(shù)、計算機圖形學已取得快速發(fā)展,利用這些技術(shù)建立一個能夠完成納米電子器件制備、操縱、設計與性能分析的模擬虛擬環(huán)境,并使納米技術(shù)研究人員獲得虛擬的體驗已成為可能。但由于現(xiàn)有計算機的速度、分子力學與量子力學算法的效率等問題,目前建立這種迅速、敏感、精細的量子模擬虛擬環(huán)境還存在巨大困難。
三、交互式電子技術(shù)手冊
交互式電子技術(shù)手冊經(jīng)歷了5個發(fā)展階段,根據(jù)美國國防部的定義:加注索引的掃描頁圖、滾動文檔式電子技術(shù)手冊、線性結(jié)構(gòu)電子技術(shù)手冊、基于數(shù)據(jù)庫的電子技術(shù)手冊和集成電子技術(shù)手冊。目前真正意義上的集成了人工智能、故障診斷的第5類集成電子技術(shù)手冊并不存在,大多數(shù)電子技術(shù)手冊基本上位于第4類及其以下的水平。需要聲明的是,各類電子技術(shù)手冊雖然代表不同的發(fā)展階段,但是各有優(yōu)點,較低級別的電子技術(shù)手冊目前仍然有著各自的應用價值。由于類以上的電子技術(shù)手冊在信息的組織、管理、傳遞、獲取方面具有明顯的優(yōu)點。
簡單的說,電子技術(shù)手冊就是技術(shù)手冊的數(shù)字化。為了獲取信息的方便,數(shù)字化后的數(shù)據(jù)需要一個良好的組織管理和提供給用戶的形式,電子技術(shù)手冊的發(fā)展就是圍繞這一過程來進行的。
四、電子技術(shù)在時間與頻率標準中的應用
時間和頻率是描述同一周期現(xiàn)象的兩個參數(shù),可由時間標準導出頻率標準,兩者可共用的一個基準。
1952年國際天文協(xié)會定義的時間標準是基于地球自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期而建立的,分別稱為世界時(UT)和歷書時(ET)。這種基于天文方面的宏觀計時標準,設備龐大,操作麻煩,精度僅達10-9。隨著電子技術(shù)與微波光譜學的發(fā)展,產(chǎn)生了量子電子學、激光等新技術(shù),由此出現(xiàn)了一種新穎的頻率標準——量子頻率標準。這種頻率標準是利用原子能級躍遷時所輻射的電磁波頻率作為頻率標準。目前世界各國相繼作成各種量子頻率標準,如(133Cs)頻標、銣原子頻標、氫原子作成的氫脈澤頻標、甲烷飽和以及吸收氦氖激光頻標等等。這樣做后,將過去基于宏觀的天體運動的計時標準,改變成微觀的原子本身結(jié)構(gòu)運動的時間基準。這一方面使設備大為簡化,體積、重量大減??;另一方面使頻率標準的穩(wěn)定度大為提高(可達10-12—10-14量級,即30萬年——300萬年差1秒)。1967年第13屆國際計量大會正式通過決議,規(guī)定:“一秒等于133Cs原子基態(tài)兩超精細能級躍遷的9192631770個周期所持續(xù)的時間”。該時間基準,發(fā)展了高精度的測頻技術(shù),大大有助于宇宙航行和空間探索,加速了現(xiàn)代微波技術(shù)和雷達、激光技術(shù)等的發(fā)展。而激光技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展又為長度計量提供了新的測試手段。
總之,在探討了近似計算在靜態(tài)分析中的應用問題、納米電子技術(shù)急需解決的若干關(guān)鍵問題和交互式電子技術(shù)應用手冊后,廣大科技工作者對電子技術(shù)在時間與頻率標準中的應用知識的初步了解和認識。在當代高科技產(chǎn)業(yè)日漸繁榮,尖端信息普遍進入我們生活之中的同時,國家經(jīng)濟建設和和諧社會的構(gòu)建離不開我們科技工作者對新理論的學習和新技術(shù)的應用,因此說,本文具有深刻的理論意義和廣泛的實際應用價值是不足為虛的。
【參考文獻】
[1]張凡,殷承良《現(xiàn)代汽車電子技術(shù)及其在儀表中的應用[J]客車技術(shù)與研究》,2006(01)。
[2]李建《汽車電子技術(shù)的應用狀況與發(fā)展趨勢》[J],《汽車運用》,2006(09)。
[3]陶琦《國際汽車電子技術(shù)縱覽》[J],《電子設計應用》,2005(05)。
[4]劉艷梅《電子技術(shù)在現(xiàn)代汽車上的發(fā)展與應用》[J],《中國科技信息》,2006(01)。
[5]魏萬云《淺談當代電子技術(shù)的發(fā)展》[J],《中國科技信息》,2005(19)。
[6]黃軍輝,張南峰,管衛(wèi)華《創(chuàng)辦汽車電子技術(shù)專業(yè)——適應現(xiàn)代汽車技術(shù)的發(fā)展之路》[J],《廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學院學報》,2006(01)。
[7]巨永鋒《汽車電子技術(shù)的發(fā)展趨勢》[J],《現(xiàn)代電子技術(shù)》,2003(09)。
論文關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù),吉林省,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),發(fā)展
1 吉林省大數(shù)據(jù)時代下戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
1.1 政府支持得力
2015年,吉林省政府圍繞大數(shù)據(jù)和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展先后下發(fā)10號、22號、23號文件,同時,開展了大數(shù)據(jù)時代信息化建設方案研討會、加強企業(yè)管理創(chuàng)新宣貫會暨“大數(shù)據(jù)時代企業(yè)運營模式創(chuàng)新”,對企業(yè)謀劃大數(shù)據(jù)時代企業(yè)運營發(fā)展,提升大數(shù)據(jù)時代企業(yè)核心競爭力起到了良好地推動作用,對促進吉林省信息化建設事業(yè)發(fā)展具有積極的意義。吉林省科技廳組織開展了關(guān)于征集“大數(shù)據(jù)”“云計算”“互聯(lián)網(wǎng)+”等領域科技平臺建設項目的工作,為大數(shù)據(jù)時展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新驅(qū)動提供了支撐。
1.2 產(chǎn)業(yè)基礎良好
吉林省深入貫徹落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展。據(jù)測算,2014年戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)完成產(chǎn)值469 1億元,同比增長11.7%。光電子和汽車電子行業(yè)走在全國的前列;在生物產(chǎn)業(yè)領域,吉林省以玉米加工轉(zhuǎn)化為標志的生物化工產(chǎn)業(yè)穩(wěn)居國內(nèi)龍頭地位,生物醫(yī)藥已經(jīng)形成相當規(guī)模,總量和技術(shù)水平處于國內(nèi)前列。以碳纖維為主的新材料產(chǎn)業(yè)以及新能源汽車產(chǎn)業(yè)等相關(guān)技術(shù)研發(fā)水平處于全國領先地位[1]。
1.3 發(fā)展前景可期
吉林省擁有豐富的資源、良好的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎,積極推進互聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)發(fā)展?,F(xiàn)已建成“數(shù)據(jù)災備中心”“吉林石化數(shù)據(jù)中心”“白城云計算中心”“遼源IBM云計算中心”“吉林市江南數(shù)據(jù)中心”等中心[2],通過數(shù)據(jù)中心、平臺和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)服務系統(tǒng)的優(yōu)勢,吸引大量的IT產(chǎn)業(yè)及服務外包企業(yè)向吉林省集聚,對帶動吉林省高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和服務外包等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級,將起到重要的推動作用。
2 存在的主要問題及原因分析
2.1 市場應用乏力、產(chǎn)業(yè)鏈條不完善
大數(shù)據(jù)時代剛剛興起,在國內(nèi)外都缺乏有跡可循和切實可靠的發(fā)展經(jīng)驗,全省缺少具有較大規(guī)模、能夠帶動大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的龍頭企業(yè)。光電子、汽車電子等特色產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈不完備,各環(huán)節(jié)尚未形成明顯的上下游協(xié)作發(fā)展模式[3],處在起步發(fā)展階段。
2.2 資源共享程度低
雖然吉林省擁有豐富的數(shù)據(jù)資源,良好的產(chǎn)業(yè)基礎,但是以往很少有大數(shù)據(jù)思維,對數(shù)據(jù)收集、存儲不重視,對數(shù)據(jù)加工、利用不充分,且忽視了整個產(chǎn)業(yè)體系的健全和配套[4],數(shù)據(jù)中心沒有發(fā)揮應有的拉動作用,大量信息系統(tǒng)中的歷史數(shù)據(jù)長期閑置。
2.3 核心技術(shù)儲備不足
在大數(shù)據(jù)時代的初期,全國都表現(xiàn)為大數(shù)據(jù)人才、技術(shù)缺乏,相比于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),吉林省電子信息產(chǎn)業(yè)基礎薄弱[5],大數(shù)據(jù)技術(shù)研究、儲備不夠,暫時缺乏大數(shù)據(jù)技術(shù)開發(fā)的領軍人才,缺少系統(tǒng)級、架構(gòu)級的大數(shù)據(jù)技術(shù)與產(chǎn)品支持,影響打造在國內(nèi)外有知名度的大數(shù)據(jù)產(chǎn)品與服務。有待集中省內(nèi)外科研院所力量,協(xié)力攻關(guān),實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)突破。
3 吉林省大數(shù)據(jù)時代戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議
戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作為吉林省最具發(fā)展?jié)摿突盍Φ漠a(chǎn)業(yè),初中英語教育教學論文其對數(shù)據(jù)的依賴程度遠高于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),大數(shù)據(jù)時代下如何發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),提出以下幾點建議。
3.1 構(gòu)建運行機制
建立政府、企業(yè)和社會聯(lián)動的大數(shù)據(jù)形成機制,開展“數(shù)據(jù)開放”試點工程??v觀國外數(shù)據(jù)開放的進程,基本上都是選擇先建立政府數(shù)據(jù)開放門戶網(wǎng)站再開放平臺的模式,要盡快統(tǒng)籌建設政府數(shù)據(jù)交換共享平臺,為新興產(chǎn)業(yè)提供數(shù)據(jù)下載、應用等多項服務,以政府數(shù)據(jù)開放共享來帶動整個數(shù)據(jù)資源的開放開發(fā)。
3.2 搭建共享平臺
大數(shù)據(jù)庫是一種平臺,想要利用大數(shù)據(jù)進行產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)力的提升,無論如何也逃不開大數(shù)據(jù)庫的使用。戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)作為該省產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分,大數(shù)據(jù)化是提高其發(fā)展的有效手段,要全力建設戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)庫,探索將大數(shù)據(jù)應用于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的有效手段,研究推動大數(shù)據(jù)在研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、經(jīng)營管理、市場營銷、售后服務等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的應用,積極推動戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的網(wǎng)絡化和智能化。
3.3 培養(yǎng)專業(yè)隊伍
大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)都屬于技術(shù)含量高、更新速度快的產(chǎn)業(yè),在其發(fā)展的每個環(huán)節(jié)都需要依靠專業(yè)人員完成,因此,必須培養(yǎng)和造就一支懂指揮、懂技術(shù)、懂管理的專業(yè)隊伍。整合吉林省的智力資源,加強國內(nèi)外學術(shù)和技術(shù)交流,研究、探討并掌握數(shù)據(jù)科學的基礎理論和基本方法,加強與云計算、物聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)新興產(chǎn)業(yè)的技術(shù)和應用融合。
3.4 健全政策保障
一是盡快研究制定專門促進大數(shù)據(jù)時代下戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)惠政策,建立符合實際的技術(shù)、財政、稅收、人才等政策支撐體系,為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展營造良好地政策環(huán)境。二是推動成立吉林省大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,集合技術(shù)、資源、資金等多方面的優(yōu)秀力量,形成研發(fā)與應用企業(yè)間的交流、合作平臺,共同解決聯(lián)盟內(nèi)企業(yè)面臨的各種技術(shù)與資源的難題。三是加快大數(shù)據(jù)基礎設施建設?;A設施作為大數(shù)據(jù)時代的硬件,是贏得大數(shù)據(jù)時代的先機。建設大數(shù)據(jù)在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)應用服務區(qū),促進大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,結(jié)合吉林省特點,重點推動大數(shù)據(jù)在光電子、汽車及生物醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)的應用。
4 結(jié)語
大數(shù)據(jù)時代是一個浩浩蕩蕩、不可阻擋的歷史潮流??偟膩碚f,吉林省發(fā)展大數(shù)據(jù)時代戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)機遇大于挑戰(zhàn),務必以更積極的姿態(tài)順應新形勢,把握機遇,謀劃發(fā)展,贏得未來。目前,大數(shù)據(jù)時代下戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的研究在全國都處于探索性階段,國務院雖下發(fā)了《促進大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》,但涉及到各個領域具體實施的細則,并無經(jīng)驗可循。因此,大數(shù)據(jù)時代下如何促進吉林省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,成為下一步需要探討和解決的根本問題。
參考文獻
[關(guān)鍵詞]教具開發(fā) 實驗指導教師 探索 建設
一、我國高職院校實驗指導教師隊伍建設的現(xiàn)狀和問題
(一)投入跟不上發(fā)展,建設只重視數(shù)量和形式,忽視了質(zhì)量和實質(zhì)。高職師資教育的投入與學生總量的增長及教學質(zhì)量的要求并未完全協(xié)調(diào)發(fā)展,在實驗指導教師隊伍建設上更是滯后于教育的發(fā)展,許多實驗指導教師還停留在原有的知識傳授模式和教學水平上,疲于應付過于繁重的教學任務,缺乏對職業(yè)技能培養(yǎng)教學法的研究和提高自身職業(yè)技能的動力。部分高職院校在實驗指導教師隊伍質(zhì)量建設上,也存在價值觀念的偏差,片面追求實驗指導教師取得職業(yè)資格證書的數(shù)量,而忽視了對實驗指導教師職業(yè)能力的培養(yǎng)與考核。
(二)學歷層次整體較低,職稱評定上只看重論文和科研,不重視教學成績和技術(shù)應用。
近年來,國家逐步加強了對高職教育的投入力度,高職院校實驗指導教師在學歷層次、業(yè)務素質(zhì)上有明顯的提高,高級職稱所占比例逐漸加大,具有本科學歷的年輕教師已成為主要力量。但職業(yè)教育實驗指導教師隊伍高學歷人數(shù)偏低、穩(wěn)定性差,這是不爭的現(xiàn)實。實驗指導教師隊伍中還是有相當比例的??萍皩?埔韵碌慕處煷嬖?,而具有高學歷的青年實驗指導教師并不安于現(xiàn)狀,取得研究生學歷后,很可能跳槽。
高職院校實驗指導教師的專業(yè)技術(shù)職務評審仍沿用本科重點考核科研能力的標準。而高職院校實驗指導教師的能力重點恰恰不是科研,而是實訓室建設、技術(shù)設備創(chuàng)新、專業(yè)實踐指導和科學技術(shù)成果的推廣與應用。實驗指導教師在承擔繁重教學任務的同時,還要將大量精力放在完成論文等硬指標上,對主要工作產(chǎn)生消極影響,這是我國實驗指導教師動手能力不強的重要原因之一,從而直接影響高職教學質(zhì)量。
(三)實驗指導教師管理、考核標準不明確,激勵措施不到位。
很多高職院校并沒有制訂和實施適合實驗指導教師工作特點和要求的管理措施,不能有效地進行實驗指導教師的專業(yè)培訓,不能準確衡量他們的貢獻,當然就無法對他們實施有針對性的激勵。實驗指導教師處于行為目標和職業(yè)前景不明確、業(yè)績大小和能力強弱無區(qū)別的環(huán)境下,因此缺乏自我提升動力。
(四)實驗指導教師隊伍的培訓力度不夠。
目前針對學校實驗指導教師隊伍的培訓力度遠遠不夠,即使有培訓也只是局限于校內(nèi)的培訓,針對專業(yè)實踐技能培訓的少之又少,派遣實驗指導教師到企業(yè)中鍛煉學多流于形式,沒有真正形成一個良好的機制,企業(yè)也沒有給予足夠的重視。
二、基于教具開發(fā)的實驗指導教師隊伍建設探索
(一)教具開發(fā)背景。
經(jīng)過調(diào)查,汽車整車故障檢測實訓臺目前在國內(nèi)汽車教具市場上尚屬空白。汽車工程系此前曾經(jīng)多方聯(lián)系或考察有關(guān)廠家,都沒有成型產(chǎn)品可供出售。其他省份高校擁有此類實驗臺的,均是與汽車制造企業(yè)聯(lián)合開發(fā)或者訂制的,而且價格昂貴?;趯W院近年來開發(fā)汽車教具的實踐積累,汽車工程系積極踐行學院工程教育理念,提出了以“一汽大眾捷達轎車整車實訓臺”研發(fā)的科研項目,利用科研工作,師生共同參與,將專業(yè)知識和專業(yè)技能有機融合在科研開發(fā)項目中,將實際科研任務進行課程化融合,培養(yǎng)實驗指導教師和學生的實踐動手技能和創(chuàng)新能力、科研能力。
(二)教具開發(fā)意義。
遵循學院工程教育理念和學生培養(yǎng)目標,充分利用第三學期專業(yè)實習的時間節(jié)點,以“一汽大眾捷達轎車整車實訓臺”研發(fā)項目為平臺和載體,實現(xiàn)了實驗指導教師工程實踐能力的提升,學長制施行的深化,學生動手能力的增強,凸顯了項目的多方受益特點和工程教育素質(zhì)理念的內(nèi)涵。
(三)教具開發(fā)工程任務課程化設計。
1.教具的研發(fā)過程,體現(xiàn)了工程教育“實踐性、綜合性、經(jīng)濟性和創(chuàng)新性”的特性
以往專業(yè)教學都是使用真車,經(jīng)常多次反復插拔插頭或者反復穿孔檢測,導致線路破損,帶來高額維修費用。與使用真車進行專業(yè)教學相比較,實訓臺設計了電路引線檢測端口,可以實現(xiàn)不解體檢測整車,提高設備的使用壽命并降低維護維修成本,滿足專業(yè)教學多樣化需求。
2.組織全員參與教具開發(fā),鍛煉了實驗指導教師工程實踐能力
在自主研發(fā)實訓臺過程中,實驗指導教師們對汽車的整車結(jié)構(gòu)、運行原理以及故障排除進行了系統(tǒng)再學習,研制中對整車電控部分、電器部分、構(gòu)造原理做邏輯分析,對各種處置親自動手操作,實驗指導教師的工程實踐能力得到鍛煉與提高。
3.由實驗指導教師組織學生,實施工程任務課程化
以研發(fā)實訓臺為工程任務,按照工藝流程設置教學情境和環(huán)節(jié),集教、學、做于一體,參與項目的學生們“學中做、做中學”、“手腦并用”。學生參與到實驗指導教師為主的項目研發(fā),可比在企業(yè)實習學到的東西多。在維修廠遇到不懂的知識,師傅也有不會的,而會的師傅又不一定能講清楚。再回學校問老師,老師由于沒在維修現(xiàn)場,具體講解難免有時偏離實際。在學院跟著老師制作實訓臺,哪里不會了,老師能及時給予系統(tǒng)地講解。
4.通過參與以實驗教師為主體的項目研發(fā)工作,學生畢業(yè)論文得以“真題真做”
往年學生的畢業(yè)設計,論文類居多。這次參與實訓臺研發(fā)的學長們,準備以實訓臺開發(fā)工程實踐為畢業(yè)設計題材和實例來“真題真做”,使之既有科研實踐,又有科技含量。
5.團隊協(xié)同,跨系跨專業(yè)合作,各出“絕招”、優(yōu)勢互補
汽車工程系汽車電子專業(yè)與機電工程系自動化專業(yè),在本次項目研發(fā)中協(xié)同攻關(guān),各出“絕招”、優(yōu)勢互補。汽車電子專業(yè)實驗教師分工負責了汽車類電控部分、電器部分和構(gòu)造結(jié)構(gòu)的維修排障與設計,自動化專業(yè)實驗教師負責了PLC程序設計與編制,增加了項目的科技含量。這種團隊協(xié)同作戰(zhàn)的方式,彰顯了學院提倡的“雙跨”理念內(nèi)涵。
三、健全激勵機制
為使實驗指導教師隊伍建設進入良性循環(huán)的發(fā)展軌道,必須制定一套合適的激勵機制,在人事和分配制度上,體現(xiàn)政策的導向性和激勵性。建立聘任和獎勵制度,引入競爭機制,促進人才資源的優(yōu)化配置和開發(fā)利用;采取實驗教師輪訓制度,優(yōu)勝劣汰,申報職稱時,把實驗教師的實際工作效果作為晉升的重要條件;合理調(diào)配實驗指導教師資源,鼓勵骨干專業(yè)實驗教師讀在職研究生和參加社會技能培訓,作為一定的教學工作量納入年度考核;支持實驗指導教師從事實訓室建設、技術(shù)創(chuàng)新和實踐教學工作相關(guān)研究,凡是有科研立項的實驗指導教師,給予一定的獎勵和資助。
四、形成考核制度
每個學期要對實驗指導教師進行監(jiān)督、檢查和考核。學期初對實驗教師授課計劃和實訓準備工作進行檢查;期中督導員對實訓教學效果和聽課記錄進行檢查,對實訓教學過程中的其他環(huán)節(jié)進行不定期檢查;期末檢查實驗教師制定的實訓教案;對科研情況的考核,實驗教師每年至少參與一項院級科研或企業(yè)技改項目等。
[參考文獻]
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[2]陳志生.高職院校實驗指導教師隊伍建設中存在的問題與對策思考[J].中國現(xiàn)代教育裝備[J],2006(12)