01
实时系统概述
实时系统定义 · 硬实时与软实时区别 · 运动控制中的实时性要求
基础概念
02
运动控制基础
伺服系统 · 步进系统 · 运动控制卡 · PLCopen标准
伺服PLCopen
03
实时操作系统(RTOS)选型
RT-Linux · VxWorks · FreeRTOS · QNX对比
RTOS选型
04
任务调度策略
优先级抢占 · 时间片轮转 · EDF · RMS调度算法
调度算法
05
中断管理
中断延迟 · 中断嵌套 · 中断服务程序(ISR)设计原则
中断ISR
06
任务间通信
共享内存 · 消息队列 · 信号量 · 事件标志组
IPC通信
07
同步与互斥
互斥锁 · 读写锁 · 条件变量 · 死锁预防
同步死锁
08
内存管理
静态内存分配 · 动态内存分配 · 内存碎片 · MMU与MPU
内存MMU
09
时间管理
系统时钟 · 高精度定时器 · 时间戳 · 周期任务
时钟定时器
10
性能指标
响应时间 · 抖动(Jitter) · 吞吐量 · CPU利用率
指标Jitter
11
性能测试工具
Lmbench · Cyclictest · Perf · Trace32
测试工具
12
基准测试
CoreMark · Dhrystone · Whetstone · 运动控制专用基准
基准跑分
13
代码优化
循环展开 · 内联函数 · 缓存优化 · 分支预测
优化缓存
14
编译器优化
GCC优化选项 · LTO · PGO
GCCLTO
15
硬件加速
FPGA · GPU · DSP在运动控制中的应用
FPGA加速
16
网络实时性
EtherCAT · Profinet · EtherNet/IP · TSN
实时网络EtherCAT
17
驱动开发
Linux内核驱动框架 · 字符设备 · 中断处理 · DMA
驱动DMA
18
用户态实时
PREEMPT_RT补丁 · Xenomai · RTAI
PREEMPT_RTXenomai
19
多核实时性
核隔离 · CPU亲和性 · 缓存一致性 · NUMA
多核亲和性
20
功耗与实时性
DVFS · 睡眠状态 · 实时任务功耗管理
功耗DVFS
21
安全关键系统
IEC 61508 · SIL等级 · 故障容错 · 看门狗
安全SIL
22
确定性分析
WCET · 静态分析 · 测量方法
WCET确定性
23
实时日志
环形缓冲区 · 时间戳记录 · 非阻塞日志
日志环形缓冲
24
调试技术
JTAG · 串口调试 · KGDB · Trace
调试JTAG
25
性能调优案例
伺服驱动器实时性优化 · 机器人轨迹规划
调优案例
26
实时数据库
SQLite实时扩展 · 内存数据库 · 时序数据库
数据库时序
27
机器学习实时推理
TensorFlow Lite · ONNX Runtime · 边缘推理
ML推理
28
容器化实时系统
Docker实时性 · Kubernetes实时调度 · 实时容器
容器K8s
29
未来趋势
RISC-V实时扩展 · 6G实时通信 · 数字孪生
趋势RISC-V
30
综合项目
搭建一个完整的实时运动控制系统原型
项目实战