虚拟仪器时间特性建模与实时优化分析

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2010.01.022

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2010, Vol. 38 ›› Issue (1): 113-118.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2010.01.022

虚拟仪器时间特性建模与实时优化分析

徐钦桂¹ 刘桂雄¹ 高富荣²

1.华南理工大学机械与汽车工程学院, 广东广州 510640; 2.广东省计量科学研究院, 广东广州 510405

收稿日期:2009-02-12 修回日期:2009-04-02 出版日期:2010-01-25 发布日期:2010-01-25
通信作者: 徐钦桂（1967-），男，在职博士生，东莞理工学院副教授，主要从事仪器仪表和嵌入式系统技术研究． E-mail:xqg@dgut．edu．cn
作者简介:徐钦桂（1967-），男，在职博士生，东莞理工学院副教授，主要从事仪器仪表和嵌入式系统技术研究．
基金资助:
广东省科技攻关重点项目(2007A060304003)；东莞市科技计划项目(2007108101012)

Modeling of Time Property and Analysis of Real-Time Optimization for Virtual Instruments

Xu Qin-gui Liu Gui-xiong Gao Fu-rong

1. School of Mechanical and Automotive Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China; 2. Guangdong Institute of Metrology, Guangzhou 510405, Guangdong, China

Received:2009-02-12 Revised:2009-04-02 Online:2010-01-25 Published:2010-01-25
Contact: 徐钦桂（1967-），男，在职博士生，东莞理工学院副教授，主要从事仪器仪表和嵌入式系统技术研究． E-mail:xqg@dgut．edu．cn
About author:徐钦桂（1967-），男，在职博士生，东莞理工学院副教授，主要从事仪器仪表和嵌入式系统技术研究．
Supported by:
广东省科技攻关重点项目(2007A060304003)；东莞市科技计划项目(2007108101012)

摘要/Abstract

摘要： 多任务环境下，进程执行速度的不确定性会导致测控任务响应时间的不可预测性．针对此问题，文中首先基于虚拟仪器系统的结构及实时工作条件，建立了系统的响应时间模型，采用微秒级计时方法，准确计算虚拟仪器实时性能计量指标；然后，通过数据处理超时公式推导，找出实时性能优化的主要途径，并得到实验证实；最后，基于实验数据分析，提出最大数据采集频率估算公式．利用该公式，可在运行效率高达80％的负载条件下，保持稳定的响应时间，实现实时性能的约束优化．

关键词: 虚拟仪器, 实时系统, 约束优化, 多任务环境, 响应时间

Abstract:

In multitasking environment, the response time is unpredictable because the execution speed of measurement and control tasks is uncertain. In order to solve this problem, first, a response time model is put forward based on the virtual instrument architecture and the real-time working conditions. Next, real-time measuring indicators are exactly computed via the timing measurement at a microsecond level. Then, the main approaches to real- time performance optimization are proposed and experimentally verified based on the derivation of data-processing delay formula. Finally, an estimation formula for the highest data acquisition frequency is presented based on the analysis of experimental results, which enables virtual instruments to maintain stable response time under the system load as high as that with 80% CPU usage, and thus realizes the constrained optimization of real-time performance.

Key words: virtual instrument, real-time system, constrained optimization, multitasking environment, response time

徐钦桂刘桂雄高富荣. 虚拟仪器时间特性建模与实时优化分析[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2010, 38(1): 113-118.

Xu Qin-gui Liu Gui-xiong Gao Fu-rong . Modeling of Time Property and Analysis of Real-Time Optimization for Virtual Instruments[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2010, 38(1): 113-118.

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虚拟仪器时间特性建模与实时优化分析

Modeling of Time Property and Analysis of Real-Time Optimization for Virtual Instruments

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