嵌入式實時數(shù)據(jù)庫存取機制與可預見性的研究.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)中實時數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)存取問題，一直是嵌入式領域研究的熱點。在工業(yè)控制現(xiàn)場，面向交互的嵌入式系統(tǒng)是連接被監(jiān)控設備，現(xiàn)場工作人員，PC機和遠程數(shù)據(jù)庫的紐帶。其不同來源的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出不同的特性。針對傳統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫對所有的數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一索引方法而忽略了數(shù)據(jù)個性的問題，提出了將數(shù)據(jù)按特性分類，對不同特點的數(shù)據(jù)采用不同存取機制的思想。其中如何最大限度地平衡數(shù)據(jù)空間占用量和查詢時間的矛盾是解決該問題的關鍵。通過深入分析面向交互的嵌入式系統(tǒng)中不同

2、數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)更新和查詢時的差異，得出了按數(shù)據(jù)源分類的方法。根據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)域數(shù)據(jù)量大，查詢操作較多的特點，采用T-樹的索引結構以減少其空間占用量和查詢操作的耗時。根據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)域插入刪除操作頻繁的特點，采用線性表與鏈表相結合的結構，以降低其頻繁更新操作和實時查詢操作的時間復雜度。同時分析了數(shù)據(jù)有效期對查詢過程造成的影響和分域數(shù)據(jù)索引結構的空間和時間性能。針對歷史數(shù)據(jù)查詢速度慢的問題，借鑒CPU與內存之間的緩沖原理，采用內存緩沖區(qū)機制對部

3、分歷史數(shù)據(jù)進行預取。并提出了基于價值函數(shù)的緩沖區(qū)置換策略，分析了數(shù)據(jù)預取量對系統(tǒng)代價產(chǎn)生的影響。 另外，本文利用S3C2410X芯片設計了一種基于ARM的嵌入式觸摸屏人機界面，該設備可控制多種型號的PLC和數(shù)據(jù)采集設備。通過實時數(shù)據(jù)的采集查詢和歷史趨勢圖的測試，結果與理論分析基本吻合，驗證了上述方法的有效性。文中詳細給出了基于S3C2410X芯片和Windows CE的嵌入式系統(tǒng)設計過程，并針對PC端與嵌入式設備端系統(tǒng)結構不同引