心脏起搏器时序分析与任务调度策略 · 课程目录

🧩 IEC 62304 风险等级 ⚡ RTOS 固件时序 📡 BLE / MBAN 无线 🧠 30个深度专题

01起搏器系统概述

心脏电生理基础 · 起搏器工作原理 · 系统架构与关键时序指标

感知·起搏·诊断

任务、调度器、上下文切换、中断管理

03起搏器任务模型

感知任务 · 起搏任务 · 诊断 · 通信 · 低功耗管理

5类核心任务

04时序约束分析

绝对/相对截止时间 · 周期/偶发任务 · 抖动与漂移

⏳ 截止时间

05固定优先级调度(RMS)

速率单调调度原理 · 可调度性分析 · 起搏器应用

06最早截止时间优先(EDF)

动态优先级 · EDF适用性 · 过载处理

07混合调度策略

RMS+EDF · 关键/非关键分离 · 优先级继承协议

08中断延迟分析

中断响应时间 · 嵌套 · 高优先级中断处理

09任务间通信

共享内存 · 消息队列 · 信号量 · 互斥锁 · 优先级反转

10资源访问协议

PIP · PCP · SRP · 避免死锁

11起搏器时序验证

WCET分析 · 静态时序分析工具

12抖动分析与控制

时钟抖动 · 任务释放抖动 · 调度抖动 · 硬件滤波

13低功耗时序管理

DVFS · 睡眠模式与唤醒延迟 · 任务合并

14多核起搏器架构

任务分配 · 核间通信 · 缓存一致性 · 时序隔离

15容错时序设计

看门狗 · 健康监控 · 降级模式 · 冗余调度

16时序分析工具链

Trampoline · FreeRTOS分析 · Tracealyzer · Lauterbach

17起搏器任务优先级分配

IEC 62304风险等级 · 优先级映射表设计

18周期任务时序模型

起搏速率 · 感知空白期 · 不应期 · 房室延迟建模

19偶发任务处理

模式切换 · 紧急事件响应 · 异步事件队列

20任务同步与死锁避免

锁顺序 · 无锁数据结构 · 死锁检测与恢复

21时间触发架构(TTA)

时间触发协议 · 全局时间同步 · 确定性调度

22事件触发架构(ETA)

事件触发调度 · 优先级仲裁 · 混合设计

23起搏器模式切换时序

DDD · VVI · AAI 模式切换 · 转换延迟

24传感器融合任务时序

加速度计 · HRV分析 · 自适应起搏速率

25无线通信时序

BLE协议栈时序 · 医疗体域网(MBAN)调度

26固件升级时序管理

空中升级(OTA) · 双区备份 · 回滚机制

27安全完整性等级(SIL)与时序

IEC 61508 · ISO 26262 · 时序冗余与多样性

28时序测试与验证

HIL测试 · 时序覆盖率 · 长期稳定性测试

商用起搏器调度分析 · 故障模式与改进方案

AI辅助调度 · 自适应时序管理 · 边缘计算