基于Cortex-M4内核的RT-Thread上下文切换机制剖析

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作者 徐丽华 王宜怀 奚圣鑫 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第1期213-216,302,共5页

RT-Thread是源码公开的国产嵌入式实时操作系统。基于Cortex-M4内核,对RT-Thread通过底层PendSV中断进行上下文切换的过程进行了剖析,从指令级别对上下文切换的实现机制进行了研究,为深入理解内核调度机制的实现提供了参考,也为RT-Threa... RT-Thread是源码公开的国产嵌入式实时操作系统。基于Cortex-M4内核,对RT-Thread通过底层PendSV中断进行上下文切换的过程进行了剖析,从指令级别对上下文切换的实现机制进行了研究,为深入理解内核调度机制的实现提供了参考,也为RT-Thread的应用与推广提供了技术基础。 展开更多

关键词 嵌入式实时操作系统 rt-thread 任务调度 上下文切换

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基于UWB与RT-Thread的矿用低功耗便携式读卡器设计

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作者 邵甜甜 李涛 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S01期43-47,52,共6页

针对传统的矿用便携式读卡器存在功耗高、携带不便等问题,设计了一种基于UWB与RT-Thread的低功耗便携式读卡器,用于在发生紧急情况对佩戴定位卡的人员进行搜救及日常对人员位置快速、准确读取和定位。UWB技术具有高精度定位和高速数据... 针对传统的矿用便携式读卡器存在功耗高、携带不便等问题,设计了一种基于UWB与RT-Thread的低功耗便携式读卡器,用于在发生紧急情况对佩戴定位卡的人员进行搜救及日常对人员位置快速、准确读取和定位。UWB技术具有高精度定位和高速数据传输特性,使得RT-Thread操作系统实时获取和处理读卡器采集的数据,提高读卡器的数据处理速度和定位精度,满足矿井环境下对读卡器的实时性和可靠性的要求。RT-Thread操作系统具有轻量级、可裁剪的特性,通过结合UWB技术,根据实际需求对RT-Thread操作系统进行裁剪和优化,降低系统功耗,进一步提高读卡器的能效。测试结果表明:低功耗便携式读卡器能准确读取人员位置信息,在静止状态下位置误差最大值为0.22 m,符合煤矿实际应用需求。该设计对于煤矿灾后的科学救援行动及日常系统维护工作具有实际应用价值。 展开更多

关键词 煤矿井下人员定位 便携式读卡器 UWB rt-thread 低功耗

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基于 RT-Thread 的玉米对行收获控制系统 研发与测试

3

作者 郭佳炜 王骞 +3 位作者 尚业华 秦五昌 王锋 吕昊暾 《中国农机化学报》 北大核心 2024年第11期28-34,共7页

为提高玉米机械化收获效率,减轻驾驶员劳动强度,研发玉米收获对行控制系统。该系统包括玉米边界行感知模块和对行控制模块,采用激光雷达获取玉米行点云数据,提出基于STM32处理器和RT-Thread实时操作系统的点云数据快速分析处理方法,实... 为提高玉米机械化收获效率,减轻驾驶员劳动强度,研发玉米收获对行控制系统。该系统包括玉米边界行感知模块和对行控制模块,采用激光雷达获取玉米行点云数据,提出基于STM32处理器和RT-Thread实时操作系统的点云数据快速分析处理方法,实现玉米行边界点的提取,通过边界点计算得到横向偏差;设计系统通信拓扑架构,实现感知、处理、对行控制模块之间的高效通信。对该系统的性能开展田间试验验证,结果表明:收割机与玉米行实际边界线的平均横向偏差为0.06 m,最大横向偏差为0.126 m,满足玉米对行收获作业要求,为玉米对行收获提供一定的参考。 展开更多

关键词 玉米对行收获 控制系统 rt-thread 激光雷达 单片机 点云数据

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基于RT-Thread的卫星导航控制系统研究

4

作者 宋丽 鲁海宁 +2 位作者 孙崇书 宋涛 宋建平 《农机使用与维修》 2024年第12期17-23,共7页

随着制造业的发展,自动引导车被广泛应用于现代工业领域,由于作业环境复杂程度变高,对车辆控制系统硬件的稳定性、灵活性,软件系统的实时性、模块化程度有了更高要求。从自动引导车的需求出发,对导航控制系统的硬件及软件进行了设计,后... 随着制造业的发展,自动引导车被广泛应用于现代工业领域,由于作业环境复杂程度变高,对车辆控制系统硬件的稳定性、灵活性,软件系统的实时性、模块化程度有了更高要求。从自动引导车的需求出发,对导航控制系统的硬件及软件进行了设计,后针对路径规划与路径追踪模块,提出了一种路径规划与追踪控制方法,通过输入不同的横向误差与速度进行指定模糊规则,最终得到合适的预瞄距离,从而使车辆实现自适应预瞄距离的功能,提高车辆的自适应能力。试验结果证明了设计的可行性,为后续自动引导车的控制系统研究提供参考。 展开更多

关键词 rt-thread GNSS AGV 控制系统 模糊控制

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基于RT-Thread的工业远程控制器设计 被引量：8

5

作者 李琦 李梅 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第9期61-64,共4页

以热力站供热系统应用为背景,设计一种基于STM32的模块化通用工业控制器。整个系统分为四个模块,各模块之间采用RS-485总线连接并使用MODBUS协议进行通信。本设计采用国产RTthread操作系统,软件部分采用面向对象的C语言编写,将各功能块... 以热力站供热系统应用为背景,设计一种基于STM32的模块化通用工业控制器。整个系统分为四个模块,各模块之间采用RS-485总线连接并使用MODBUS协议进行通信。本设计采用国产RTthread操作系统,软件部分采用面向对象的C语言编写,将各功能块抽象为对象,提高了软件的移植性。论文给出了该系统的总体设计以及各模块的软件设计,具有简单、性价比高、易实现的特点。 展开更多

关键词 监控系统 工业控制器 STM32 MODBUS rt-thread

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RT-Thread及Cortex-M4在智能气密性检测仪上的应用 被引量：3

6

作者 杨存祥 杨慧娟 牛云龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第3期19-21,共3页

通过对现有气密性检测仪进行分析,结合其优缺点,设计出一种基于RT-Thread及Cortex-M4处理器的智能化方案。使用BP神经网络建立各个因素之间的模型,处理检测数据,弥补了直压法在精度上的不足;使用Cortex-M4作为硬件核心,完成气路、数据... 通过对现有气密性检测仪进行分析,结合其优缺点,设计出一种基于RT-Thread及Cortex-M4处理器的智能化方案。使用BP神经网络建立各个因素之间的模型,处理检测数据,弥补了直压法在精度上的不足;使用Cortex-M4作为硬件核心,完成气路、数据采集及输出等模块的硬件设计;移植RT-Thread作为软件平台,使用多线程技术完成系统应用软件的开发。该设计方案和数据处理算法使该设计具有智能化、稳定可靠、精度高、人机接口良好、成本低等特点。 展开更多

关键词 rt-thread CORTEX-M4 实时操作系统 气密性 BP神经网络 智能检测

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基于RT-Thread的便携式健康监测仪的设计 被引量：7

7

作者 蔡曙光 陈焱焱 +2 位作者 马祖长 许金林 张文杰 《电子测量技术》 2015年第11期100-105,共6页

随着社会的发展、生活水平的不断提高,人们对自身健康问题更为重视,而传统的健康监测设备缺乏有效的健康管理功能。为此,介绍了一种便携式健康监测仪的软硬件设计,该设计采用基于Cortex-M4内核的32位低功耗处理器作为系统的控制核心,采... 随着社会的发展、生活水平的不断提高,人们对自身健康问题更为重视,而传统的健康监测设备缺乏有效的健康管理功能。为此,介绍了一种便携式健康监测仪的软硬件设计,该设计采用基于Cortex-M4内核的32位低功耗处理器作为系统的控制核心,采用RT-Thread实时操作系统作为系统的软件平台。系统可实现心率测量、额温测量、计步与能耗监测、健康任务管理等功能。进而通过健康检测—干预方案生成—干预方案执行监测—干预效果评估(健康再检测)的闭环管理模式,不断改善和促进健康。 展开更多

关键词 rt-thread 健康监测 健康管理 心率 能耗 干预方案

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基于LoRa与RT-Thread的多功能矿灯设计 被引量：19

8

作者 张帝 权悦 +3 位作者 国海 周小杰 董飞 赵端 《工矿自动化》 北大核心 2021年第6期96-102,共7页

针对目前井下矿灯存在功能单一、无线通信距离短和功耗较高等问题,基于LoRa无线通信技术和物联网操作系统RT-Thread设计了一种集井下照明、环境状态感知、人员状态监测与定位、无线通信与安全报警的多功能矿灯。该矿灯以STM32单片机作... 针对目前井下矿灯存在功能单一、无线通信距离短和功耗较高等问题,基于LoRa无线通信技术和物联网操作系统RT-Thread设计了一种集井下照明、环境状态感知、人员状态监测与定位、无线通信与安全报警的多功能矿灯。该矿灯以STM32单片机作为核心,利用多种传感器实现环境温湿度、瓦斯浓度和人员运动状态信息的实时感知;利用远距离低功耗的LoRa无线通信技术,结合LoRa智能网关,与地面远程监控平台实现信息交互。该多功能矿灯还能够进行本地异常状态预警并上报远程监控平台,同时,监控平台能够下发安全预警信息,向井下工作人员及时发布工作面的安全状态。测试结果表明,该矿灯具有较高的数据采集精度、较好的无线通信性能、较低的功耗,在实现多功能的条件下,能通过多种传感器有效测量环境参数,测量误差不超过1%;通过智能网关与监控平台进行数据交互,最大丢包率不超过4%,最大时延低于100 ms;当矿灯处于待机工作状态时,最低平均消耗电流小于10μA,能够有效延长矿灯使用时间。 展开更多

关键词 多功能矿灯 环境状态感知 人员状态监测与定位 无线通信 LoRa rt-thread

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实时操作系统RT-Thread启动流程剖析 被引量：10

9

作者 陈瑞雪 王宜怀 王庭琛 《现代电子技术》 2022年第12期36-42,共7页

RT-Thread实时操作系统具有实时性高、芯片适用广泛等特点,在环境、农业等方面应用较多。了解RT-Thread的内部原理有助于更好地设计应用系统,但目前对该部分的研究较少。为此,文中在给出STM32L431芯片的上电启动过程后,针对板级硬件资... RT-Thread实时操作系统具有实时性高、芯片适用广泛等特点,在环境、农业等方面应用较多。了解RT-Thread的内部原理有助于更好地设计应用系统,但目前对该部分的研究较少。为此,文中在给出STM32L431芯片的上电启动过程后,针对板级硬件资源、定时器和调度器等内核资源进行初始化过程分析;再辅以主线程和空闲线程创建流程进行对比分析,同时联合调度器的启动机制剖析,详细解析驻留RT-Thread后系统的启动流程;最后,分析启动过程中FLASH使用情况以及各线程创建前后RAM的分配情况。针对RT-Thread的启动流程研究可为其在不同微控制器上的移植和应用提供技术基础,也能够对分析其他实时操作系统的启动起到参考作用。 展开更多

关键词 rt-thread 实时操作系统 启动流程 线程切换 过程分析 RAM存储

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基于RT-Thread的Zynq-7000实时控制系统设计与实现 被引量：2

10

作者 尤磊 王邦继 +2 位作者 吴博 邱嵩 张仲金 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第7期88-92,98,共6页

针对目前相控阵天线控制系统通讯高速、高实时、高稳定的需求,设计了一款基于Zynq-7000和RT-Thread操作系统的实时控制系统。首先从硬件方面讨论了系统的总体结构,在软件方面采用优先级抢占式的任务调度方式以及消息队列、信号量和邮箱... 针对目前相控阵天线控制系统通讯高速、高实时、高稳定的需求,设计了一款基于Zynq-7000和RT-Thread操作系统的实时控制系统。首先从硬件方面讨论了系统的总体结构,在软件方面采用优先级抢占式的任务调度方式以及消息队列、信号量和邮箱等任务通信机制来确保实时性和可靠性;其次移植RT-Thread实时操作系统到Zynq-7000平台中,利用LwIP协议栈完成网络通信功能设计;最后构建了实验测试平台。测试结果表明:提出的基于Zynq-7000和RT-Thread的实时控制系统在网络传输方面具有低时延、低抖动和低丢包率的优点,保证了系统执行处理的实时性和稳定性。 展开更多

关键词 实时操作系统 rt-thread ZYNQ-7000 以太网 实时性

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基于RT-Thread的血液透析机校准装置设计 被引量：1

11

作者 孙远 刘冲 +3 位作者 姬学智 杨国涛 刘帅帅 李书琼 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第S02期108-112,共5页

针对市场中现有血液透析机校准装置工作效率低,检测人员不能在一个设备上同时检测多个参数的问题,利用STM32和RT-Thread设计一种可在现场同时检测多参数的血液透析机校准装置。校准装置的硬件系统按照模块化进行设计,分为血液透析机检... 针对市场中现有血液透析机校准装置工作效率低,检测人员不能在一个设备上同时检测多个参数的问题,利用STM32和RT-Thread设计一种可在现场同时检测多参数的血液透析机校准装置。校准装置的硬件系统按照模块化进行设计,分为血液透析机检测仪控制器与血液透机检测仪两大硬件系统,它们之间通过无线传输模块进行通信。软件系统利用RT-Thread实现任务调度,保证多任务的有序执行,提高系统的实时响应能力。实验结果表明,校准装置能够完成JJF 1353-2012《血液透析装置校准规范》要求,具有较高的实际应用价值。 展开更多

关键词 血液透析机 参数检测 校准装置 模块化 无线传输 rt-thread

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基于RT-Thread和ESP-NOW的无线传感器网络系统设计 被引量：7

12

作者 宋英杰 薄敬东 +2 位作者 王义涛 万庆华 崔传金 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2023年第6期71-75,共5页

为提高无线传感器网络汇聚节点的稳定性,缓解云平台数据处理压力,引入ESP-NOW无线通信协议,设计一种基于RT-Thread的无线传感器网络。该系统由传感器感知节点、汇聚节点和物联网云平台组成,实现了对传感器数据采集、处理、显示、存储、... 为提高无线传感器网络汇聚节点的稳定性,缓解云平台数据处理压力,引入ESP-NOW无线通信协议,设计一种基于RT-Thread的无线传感器网络。该系统由传感器感知节点、汇聚节点和物联网云平台组成,实现了对传感器数据采集、处理、显示、存储、上传等,避免了数据在云端处理导致阻塞的问题发生。结果表明:引入ESP-NOW协议使系统在数据传输过程中具备更高的稳定性,基于RT-Thread系统相对于裸机运行,数据协调能力及响应时间明显提升。系统具有稳定可靠、组网简单、实时性强等优点。 展开更多

关键词 ESP-NOW rt-thread 物联网 局域网 传感器 无线传感器网络

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基于GNSS-RTK水田平地控制系统的设计与试验

13

作者 李根 干熊 +2 位作者 马志艳 陈学海 杨光友 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期141-146,154,共7页

针对水田平整的需求,研究设计了一套基于GNSS-RTK和RT-Thread的水田平地机控制系统。同时,分析了平地机液压缸超调的原因,研究了平地铲在不同通断时长下的升降高度,提出了一种可变通断时长液压油缸控制的滞环控制算法,实现了平地铲的精... 针对水田平整的需求,研究设计了一套基于GNSS-RTK和RT-Thread的水田平地机控制系统。同时,分析了平地机液压缸超调的原因,研究了平地铲在不同通断时长下的升降高度,提出了一种可变通断时长液压油缸控制的滞环控制算法,实现了平地铲的精准控制。田间试验结果表明:超调现象得到了明显改善,提高了平地机的作业质量。 展开更多

关键词 平地机 水田 超调 滞环控制 rt-thread GNSS-RTK

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多协议智慧医疗健康信息系统设计与实现

14

作者 万庆华 薄敬东 +3 位作者 宋英杰 崔传金 罗齐熙 吴硕 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第10期95-99,共5页

针对有些医院医疗设备存在数据传输通信方式不一,造成数据格式种类多进而影响数据接收、处理,同时,数据传输安全性存在缺陷等问题。在感知节点设计多种通信方式(WiFi、LoRa、RS485、USB),将数据通过椭圆曲线密码学(ECC)加密并上传至雾节... 针对有些医院医疗设备存在数据传输通信方式不一,造成数据格式种类多进而影响数据接收、处理,同时,数据传输安全性存在缺陷等问题。在感知节点设计多种通信方式(WiFi、LoRa、RS485、USB),将数据通过椭圆曲线密码学(ECC)加密并上传至雾节点,对多源异构网络数据接收、融合处理,存储至SQLite数据库及传输至阿里云服务器。测试结果表明:多通信方式感知节点设备可将数据上传至雾节点,雾节点可实现异构网络数据融合处理、分析、显示、存储以及转发数据等功能,节约网络带宽,且ECC算法加密保证数据传输安全性。 展开更多

关键词 rt-thread LINUX 多源异构网络 数据融合 数据库 椭圆曲线密码学加密

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管道内全视角火花探测装置的优化设计

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作者 钟圣俊 邰建友 +1 位作者 项广帅 王文静 《中国安全生产科学技术》 北大核心 2025年第6期133-139,共7页

针对管道安装的火花探测装置面临着探测角度受限、易受外界干扰及实时响应性不足等问题,对实际生产环境中的火花探测装置进行设计优化,提高火花探测装置对管内粉尘的探测范围、准确性和实时性。通过分析现有火花探测装置的工作原理和技... 针对管道安装的火花探测装置面临着探测角度受限、易受外界干扰及实时响应性不足等问题,对实际生产环境中的火花探测装置进行设计优化,提高火花探测装置对管内粉尘的探测范围、准确性和实时性。通过分析现有火花探测装置的工作原理和技术水平,在此基础上提出探测传感器交叉布局、硬件电路并行处理、引入实时操作系统(real-time operating system,RT-Thread)和控制器局域网(CAN)总线通讯的优化方案。研究结果表明:优化后的探测装置能实现对探测距离170 cm以内的180°管道径向全视角火花探测,通过上述改进解决管道内的探测盲区难题,实现管道内的全视角火花探测,提高探测系统的响应速度和可靠性。研究结果可为工业管道安全防护提供可靠的技术保障。 展开更多

关键词 安全管理工程 火花探测 管道 180°全视角 rt-thread嵌入式系统 CAN总线通讯

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基于GNSS-RTK水田平地机的设计与试验 被引量：3

16

作者 廖龙祥 陈学海 杨光友 《农机化研究》 北大核心 2024年第7期131-135,140,共6页

设计了一种基于GNSS-RTK的水田平地机,并根据水田平整作业要求,设计了水田平地机的机械结构、液压及控制系统。控制系统基于GNSS-RTK卫星定位技术,采用Cortex M3系列控制器及RT-Thread嵌入式实时操作系统完成了平地铲高程的高精度检测,... 设计了一种基于GNSS-RTK的水田平地机,并根据水田平整作业要求,设计了水田平地机的机械结构、液压及控制系统。控制系统基于GNSS-RTK卫星定位技术,采用Cortex M3系列控制器及RT-Thread嵌入式实时操作系统完成了平地铲高程的高精度检测,实现了平地铲高度的自动调节。田间试验结果表明:平地机机构设计合理,控制系统运行稳定可靠,平整精度满足要求。研究结果对水田平地机的设计具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 平地机 水田 GNSS-RTK rt-thread

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基于PCap02的电容式微水检测系统设计 被引量：8

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作者 许健佳 王晓荣 王梦佳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2016年第3期65-68,73,共5页

介绍了一种基于PCap02的电容式微水检测系统的硬软件设计以及测试结果。硬件部分主要包括电容数字转换芯片PCap02模块、微控制器STM32F103RB模块、RS485通讯模块和电源模块。软件部分是由基于RT-Thread操作系统的下位机程序和采用Mod Bu... 介绍了一种基于PCap02的电容式微水检测系统的硬软件设计以及测试结果。硬件部分主要包括电容数字转换芯片PCap02模块、微控制器STM32F103RB模块、RS485通讯模块和电源模块。软件部分是由基于RT-Thread操作系统的下位机程序和采用Mod Bus Poll软件的上位机程序构成。下位机程序按照线程进行编写,实现对电容测量和计算。上位机可实现系统地址修改、测量数据校准和实时显示。系统具有线性度好,测量精度高,实时性强,低功耗的特点,克服了电容传感器存在寄生电容的缺陷。 展开更多

关键词 电容传感器 PCap02 STM32F103RB rt-thread操作系统 MODBUS通讯协议 微水检测

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基于STM32和生物传感器的葡萄糖检测仪设计 被引量：16

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作者 莫小凡 王晓荣 +3 位作者 储震宇 胡上清 张进明 王永响 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2019年第11期45-48,共4页

为满足工业发酵、食品安全等领域精确、快速检测葡萄糖浓度的需求,基于生物传感器设计了一款葡萄糖分析仪。分析仪器以STM32F407微处理器为控制芯片,完成了各功能模块设计,给出了供电、控温、信号调理、GLCD显示、数据存储等主要模块的... 为满足工业发酵、食品安全等领域精确、快速检测葡萄糖浓度的需求,基于生物传感器设计了一款葡萄糖分析仪。分析仪器以STM32F407微处理器为控制芯片,完成了各功能模块设计,给出了供电、控温、信号调理、GLCD显示、数据存储等主要模块的硬件电路设计方案,同时介绍了基于RT-Thread嵌入式实时操作系统的线程设计方案和基于StemWin的人机交互界面实现方案。通过滴定实验和发酵环境实测,结果表明该分析仪线性检测范围宽、检测速度快、检测精度高,能够较好地满足应用领域的检测需求。 展开更多

关键词 STM32 生物传感器 葡萄糖分析仪 rt-thread StemWin

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基于STM32的PDC钻头钎焊温度控制系统设计 被引量：2

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作者 沈放 陈学海 杨光友 《机床与液压》 北大核心 2023年第18期129-132,161,共5页

目前复杂的PDC钻头仍采用人工火焰钎焊的方式,焊接质量不够稳定。针对这一问题,结合PDC钻头的钎焊工艺,设计一款基于双环PID结构的温度控制系统。该系统以PID控制算法和分级控制思想为核心,基于嵌入式实时操作系统RT-Thread实现了多任... 目前复杂的PDC钻头仍采用人工火焰钎焊的方式,焊接质量不够稳定。针对这一问题,结合PDC钻头的钎焊工艺,设计一款基于双环PID结构的温度控制系统。该系统以PID控制算法和分级控制思想为核心,基于嵌入式实时操作系统RT-Thread实现了多任务软件设计,实现了钎焊温度的实时测量、精确控制和显示。试验结果表明:此系统能很好地满足PDC钻头的钎焊温度要求。 展开更多

关键词 STM32 PID算法 钎焊温度控制 rt-thread PDC钻头

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液晶盖板检测系统的多轴运动控制器设计 被引量：1

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作者 朱哲 徐巧玉 +1 位作者 王军委 张正 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第4期19-26,33,M0003,共10页

针对液晶盖板检测系统多轴运动控制实时性低、可靠性差的问题,设计了一种液晶盖板检测系统的多轴运动控制器。该控制器以高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为控制单元,其中ARM搭载RT-Thread实时操作系统,通过以... 针对液晶盖板检测系统多轴运动控制实时性低、可靠性差的问题,设计了一种液晶盖板检测系统的多轴运动控制器。该控制器以高级精简指令集微处理器(ARM)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为控制单元,其中ARM搭载RT-Thread实时操作系统,通过以太网传输控制协议(TCP)与上位机数据交互,基于修正梯形加减速算法完成速度规划。FPGA根据速度规划的脉冲参数产生脉冲,通过输出脉冲/方向信号实现执行机构的位置控制。实验结果表明:本文所设计的运动控制器应用于4轴液晶盖板检测系统中,实现了多轴平稳运行,位置控制误差为±0.129 mm。 展开更多

关键词 多轴控制 ARM FPGA rt-thread 以太网

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