سیستم عامل FreeRTOS برروی STM32 با استفاده از نرم افزار CubeMX

سیستم بلادرنگ، نوعی سیستم کامپیوتری که صحت آن نه تنها به درستی منطقِ خروجی ها، بلکه همچنین به زمانی که طی آن نتایج تولید شده است، بستگی دارد.

بنابراین تفاوت عمده یک سیستم بلادرنگ و غیر بلادرنگ این است که در یک سیستم بلادرنگ، مهلت زمانی  یک وظیفه یا به عبارتی محدودیت زمان پاسخگویی به وقایع، دارای اهمیت زیادی است. بطوری اگر مهلت زمانی یک وظیفه رعایت نشود، نه تنها کیفیت عملکرد سیستم کاهش می‌یابد بلکه ممکن است منجر به لطمه های ناخواسته یا خطاهای غیر قابل برگشت به سیستم شود.

به عنوان مثال در یک نیروگاه هسته ای برخی کمیت ها باید همواره تحت کنترل دقیق باشند. مثلاً در یک راکتور هسته ای بر اثر پرتاپ نوترون ها به اتم ها، نوترون های جدیدی آزاد می‌شوند و نوترون های آزاد شده نیز به اتم های دیگر برخورد کرده و نوترون های جدید آزاد می‌کنند و بهمین ترتیب. اگر تعداد نوترون های آزاد شده از یک حدی بیشتر شود، انفجار نوترونی رخ می دهد. پس غلظت نوترون ها همواره باید تحت کنترل دقیق باشد. حتی اگر یک ثانیه پس از انفجار، پاسخِ مناسب داده شود، هیچ ارزشی ندارد.

به عنوان نمونه دیگری از یک سیستم بلادرنگ می توان سیستم مانیتورینگ بخشI.C.U  بیمارستان را نام برد.

یک تصور اشتباهی که درباره یک سیستم بلادرنگ وجود دارد این است که فکر می کنیم یک سیستم بلادرنگ، سیستمی با سرعت بالا است. در صورتیکه یک سیستم بلادرنگ الزماً یک سیستم با سرعت بالا نیست. یک سیستم می‌تواند خیلی کُند کار کند، ولی در پاسخ دادن به رخدادها سرعت مناسبی داشته باشد.

دوباره متذکر می شوم که یک سیستم بلادرنگ باید مهلت زمانی وظایف را رعایت کند. این مهلت زمانی ممکن است 1 نانو ثانیه تا ساعت ها و روزها باشد.

در گذشته، سیستم های کامپیوتری بلادرنگ تنها برای کاربرد های خاص طراحی می شدند، اما در حال حاضر سیستم های جاسازی شده قابل برنامه نویسی و پیکربندی، عمومیت یافته اند و در زمینه های مختلف بکار گرفته شده اند.

به عنوان نمونه ای از کاربردهای سیستم های بلادرنگ می توان از استفاده آنها در سیستم های کنترل نیروگاه ها، کنترل دستگاه های صنعتی، کنترل ترافیک هوایی، کنترل تجهیزات نظامی و موشک ها، کنترل نسبت مخلوط سوخت و هوا در کاربراتور خودرو، سیستم های تعویض خطوط راه آهن، سیستم های مخابراتی، اجاق مایکروویو و دستگاه های خودپرداز نام برد.

میکروکنترلرهایی که دارای پردازنده آرم هستند این قابلیت را دارند تا سیستم عامل های بلادرنگ با حجم کم را برروی آنها پیاده سازی کرد.

شرکت ST برای هرچه ساده تر شدن این کار توسط نرم افزار قدرتمند خود CubeMx این امکان را فراهم ساخته است تا به سادگی و با تنظیمات گرافیکی نرم افزار، سیستم عامل برروی میکرو نصب می شود.

در این مقاله سعی داریم تا با ارائه ویدویی آموزشی روش نصب سیستم عامل بلادرنگ را با نرم افزار CubeMx ارائه نماییم.

شما با استفاده از این قابلیت نرم افزاری می توانید چندین حلقه پردازشی را بصورت همزمان انجام دهید.

لیست بردهای کاتالیست فروشگاه ECA که در آنها از میکروکنترلرهای STM32 استفاده شده است:
https://goo.gl/pKUpNQ