[发明专利]一种基于FPGA的实时多任务调度系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，特别是涉及一种基于FPGA的实时多任务调度系统。

背景技术

目前，在自动控制领域中，保证实时性是很重要的，设计者尽管可以期望选择主频更高，运算能力更强的处理器，以应对日益复杂的控制对象，但像EMC、散热等工程问题却往往成了很难跨越的障碍。此时，设计者往往又会试图用增加处理器数量的方法，以达到控制要求，但降低成本、减少故障点也是不容忽视的问题。如何保证控制的实时性并降低成本是亟待解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于FPGA的实时多任务调度系统，以实现保证控制的实时性，并降低成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于FPGA的实时多任务调度系统，该系统包括：

系统时钟模块，用于产生系统时钟信号；

消息管理器，用于依据系统时钟信号定时更新消息队列中的消息，根据优先级决定消息的处理顺序；所述消息为需要执行的任务信息；

FPGA芯片，用于依据消息管理器决定的消息的处理顺序，对消息队列中的消息进行处理，执行与所述消息对应的任务。

优选的，所述系统还包括计数器，用于对消息队列中的消息进行计数。

优选的，所述FPGA芯片还用于从外部数据总线获取业务数据，把获取到的业务数据缓存到片内信源FIFO中。

优选的，所述FPGA芯片还包括：

发送模块，用于发送主进程；

接收模块，用于接收业务帧监测进程，接收数据，对数据进行解析。

优选的，所述FPGA芯片还包括：

信源数据管理模块，用于执行数据消息查询进程、内存数据确认进程、数据管理主进程、数据管理辅助进程和指针更新同步进程；

信宿数据管理模块，用于执行状态辅助操作进程和更新状态信息进程和更新状态信息辅助进程。

优选的，所述消息包括数据消息、命令消息和校验码消息。

本发明所提供的一种基于FPGA的实时多任务调度系统，包括：系统时钟模块，用于产生系统时钟信号；消息管理器，用于依据系统时钟信号定时更新消息队列中的消息，根据优先级决定消息的处理顺序；所述消息为需要执行的任务信息；FPGA芯片，用于依据消息管理器决定的消息的处理顺序，对消息队列中的消息进行处理，执行与所述消息对应的任务。可见，消息管理器依据系统时钟信号定时更新消息队列中的消息，根据优先级决定消息的处理顺序，FPGA芯片按照顺序对消息进行处理，执行与消息对应的任务，如此通过消息管理器对消息进行更新，利用FPGA模块采用并行方式执行多个消息对应的任务，按照处理顺序执行，实现任务控制的实时性，并且不需要增加多个处理器来实现任务处理过程，只需要利用FPGA芯片进行处理即可，如此在保证实时性的前提下节省了成本，所以该系统实现保证控制的实时性，并降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附 图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种基于FPGA的实时多任务调度系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种基于FPGA的实时多任务调度系统，以实现保证控制的实时性，并降低成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种基于FPGA的实时多任务调度系统的结构示意图，该系统包括：

系统时钟模块101，用于产生系统时钟信号；

消息管理器102，用于依据系统时钟信号定时更新消息队列中的消息，根据优先级决定消息的处理顺序；所述消息为需要执行的任务信息；

FPGA芯片103，用于依据消息管理器决定的消息的处理顺序，对消息队列中的消息进行处理，执行与消息对应的任务。

其中，所述消息包括数据消息、命令消息和校验码消息。

可选的，所述系统还包括计数器，用于对消息队列中的消息进行计数。