实时系统的基本模型
专门设计用于及时且可预测地工作并响应外部事件的计算机系统称为实时系统。阅读本教程以了解实时系统的基本模型。但在此之前，让我们先了解一下实时系统的基础知识。
什么是实时系统?
能够及时且可预测地响应外部事件的计算机系统称为实时系统。实时系统通常用于各种应用，例如工业自动化、机器人、汽车、医疗器械、科学和工程系统等等。
实时系统以其在一定时间范围内响应输入的能力而闻名。但是，实时系统需要更复杂的系统架构才能正确安全地工作。
根据响应输入的时间要求，实时系统有两种类型，即硬实时系统和软实时系统。
时间要求非常严格并且错过最后期限会导致大量损失的实时系统称为硬实时系统。硬实时系统的一些常见示例是医疗器械、汽车和飞行控制系统等。
另一方面，具有灵活时间要求并且错过最后期限不会造成任何严重损失的实时系统类型称为软实时系统。软实时系统的常见示例是视频会议系统、媒体系统、公共电信系统等。
实时系统通过传感器和其他外部输入设备获取输入，然后实时处理这些输入信号以产生输出。因此，实时系统是借助各种硬件组件和软件应用程序实现的。
现在，让我们详细了解实时系统的基本模型。
实时系统的基本模型
实时系统的基本模型由以下三个主要组件组成 -
操作环境
实时系统的操作环境是系统外部的世界，输入信号从这里接收。实时系统的操作环境被建模为随时间发生的输入事件的集合。
受控系统
实时系统的受控系统通常是一个计算单元，可以处理从操作环境接收的输入信号以产生输出信号。它由几个硬件和软件组件组成，执行基于输入信号的指令的处理。
反馈系统
实时系统的反馈系统是一个由硬件和软件组件组成的系统，允许系统实时响应输入和输出的变化。它由两个主要部分组成:一个是反馈控制器，另一个是反馈机制。
反馈机制监控系统输出的变化并将其与参考信号进行比较。如果采样信号和参考信号之间存在差异，则反馈控制器将采取纠正措施，使输出信号达到所需水平。
除了上述三个组件外，实用的实时系统还包含其他几个组件，如通信系统、性能监控系统、信号调节系统、输入和输出接口等。
在这里，通信系统负责在系统内或不同连接系统之间实时传输数据。性能监控系统分析并提高系统的性能和效率。信号调节系统负责将物理事件转换为电信号，反之亦然。信号调节系统有两种类型，即输入调节系统(用于调节从传感器接收的电信号)和输出调节系统(用于调节从计算单元接收的电信号)。
接口用于将信号转换为所需形式，即模拟到数字和数字到模拟。实时系统中使用两种类型的接口，即输入接口(用于将模拟信号的物理事件转换为数字信号)和输出接口(用于将来自系统的数字信号转换为模拟信号)。
结论
总之，实时系统的基本模型由各种硬件和软件组件组成，用于及时且可预测地处理从外部事件接收的信号。如今，实时系统被用于各种应用，如自动化、通信、机器人、天气预报、科学和工程应用、医疗设备、汽车等。
