LabVIEW什么时候需要实时系统

实时计算系统能够非常可靠地执行具有非常具体时序要求的程序，这对于许多科学和工程项目来说都很重要。构建实时系统所需的关键组件是实时操作系统（RTOS）。

精确计时

对于许多工程师和科学家来说，在安装了通用操作系统（如Windows）的标准PC上运行测量或控制程序是不可接受的。在任何时候，操作系统都可能出于多种原因延迟用户程序的执行：运行病毒扫描、更新图形、执行系统后台任务等。对于需要以特定速率运行而不会中断的程序（例如巡航控制系统），此延迟可能会导致系统故障。

请注意，此行为是设计使然：通用操作系统经过优化，可同时运行多个进程和应用程序，并提供其他功能，如丰富的用户界面图形。相比之下，实时操作系统旨在以非常精确的时间运行单个程序。具体而言，实时操作系统特点：

在保证的最坏情况范围内执行任务

仔细确定程序不同部分的优先级

每次迭代以几乎相同的时间运行循环（通常在微秒内）

检测环路是否错过其计时目标

在研究实时计算系统时，会遇到术语“硬实时”和“软实时”。需要说明的是，硬实时系统旨在绝对保证任务将在某个最坏的情况下执行。因此，对于涉及安全或系统的项目，如果发生故障，可能会导致大量投资，硬实时通常是必需的。另一方面，软实时系统旨在在大多数情况下满足您的定时要求，但没有绝对的确定性。这对于视频处理等操作来说是可以接受的，在这些操作中，丢失的数据帧不好，但不一定是关键问题。

硬实时应用程序与软实时应用程序

硬实时系统保证（如果编程正确）将始终如一地满足最后期限，而软实时系统可能会周期性地超过最后期限。

如果对实时操作系统如何工作的更详细解释感兴趣，或者希望探索常见的实时术语，如“确定性”和“抖动”，可以参阅：什么是实时操作系统？。

可靠性

除了提供精确的定时外，还可以将实时计算系统设置为可靠运行数天、数月或数年而不会停止。这不仅对于构建需要全天候运行的系统的工程师很重要，而且对于任何停机时间昂贵的应用也很重要。实时系统中通常还包括“看门狗”功能，以便在用户程序停止运行时自动重新启动整个计算机。此外，实时系统中使用的硬件通常非常坚固，可以长时间承受恶劣的条件。

实时系统由哪些组件组成？

虽然创建实时系统所需的主要组件是RTOS，但从头到尾构建实时系统需要各种软件和硬件。

实时系统组件

软件

RTOS：这种特殊的操作系统旨在以非常精确的时间可靠地运行用户程序。

开发工具：需要编译器、链接器和调试器，以生成与实时操作系统兼容的代码。

驱动程序：为了使实时操作系统与系统硬件和I/O模块通信，需要实时兼容的驱动程序，以保证大多数I/O操作的最坏情况计时。

硬件

带有实时驱动程序的I/O模块和系统硬件（包含在上面的软件部分中）。

（可选）坚固耐用的硬件：实时系统中使用的机箱可以设计为长时间承受恶劣的环境。

（可选）看门狗定时器：如果用户程序停止运行，集成的看门狗定时器可以自动重新启动整台计算机。

什么时候需要实时系统？

总之，如果需要确保程序的某些部分在一定时间内运行，或者如果需要长时间可靠地运行程序，则构建实时系统可能是一个好主意。如果正在从事关键任务或与安全相关的项目，那么构建实时系统的需求是显而易见的。

即使在项目对精确时间和长期可靠性不是绝对要求的情况下，构建实时系统也可以让用户更加放心，因为程序将继续运行，而不会中断测量或控制过程。如果正在创建的系统在中断时可能会导致维护成本，则创建实时系统所需的硬件和软件成本非常值得投资。

请注意，实时系统不一定对每个测量或控制项目都有意义。实时操作系统通常一次只运行一个程序，大多数实时系统没有用户界面。在这种情况下，必须使用单独的计算机来提供图形或用户控件。一些项目需要硬件确定性，其中逻辑在ASIC或FPGA上实现。尽管如此，目前仍有数以千计的实时系统在运行，并将继续成为需要精确计时和高可靠性的项目的可行解决方案。

需要说明的是，上述的例程和文档，都是可以下载的，双击即可打开，其中压缩文件是可以采用粘贴复制的方式，拷贝到硬盘上。这不是图片，各位小伙伴看到后尝试一下，这个问题就不用加微信咨询了。有关LabVIEW编程、LabVIEW开发等相关项目，可联系们。附件中的资料这里无法上传，可去公司网站搜索下载。