ứng dụng của hệ thống thời gian thực

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO MÔN
CÁC HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC
ĐỀ TÀI: ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG THỜI GIAN
THỰC
Học viên:
Lớp: 17A KT Điện Tư
Giảng viên: PGS.TS. Đỗ Trọng Tuấn

Hà Nội 05-2018


LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi đến PGS.TS.Đỗ Trọng Tuấn, người đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn
thành báo cáo môn các hệ thống thời gian thực lời cảm ơn sâu sắc nhất. Em cảm ơn thầy đã tạo
điều kiện thuận lợi cho em được tìm hiểu những kiến thức bổ ích về môn học thông qua các bài
báo và các tài liệu thầy cung cấp cho em để hoàn thành tốt báo cáo môn học này.
Trong quá trình làm báo cáo môn học em nhận ra nhiều điều mới, có thêm nhiều kiến
thức bổ ích từ môn học để có thể áp dụng vào công việc thực tế của bản thân em nói riêng cũng
như toàn thành viên tham gia môn học.
Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình hoàn thiện báo cáo này em không
tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp từ thầy. Em xin chân
thành cảm ơn.


MỤC LỤC
I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỜI GIAN THỰC................................................................................3
1. Khái niệm về hệ thời gian thực................................................................................................3
2. Phân loại hệ thời gian thực.......................................................................................................4

2.1. Hệ thời gian thực cứng......................................................................................................5
2.2. Hệ thời gian thực mềm......................................................................................................6
3. Đặc điểm của hệ thời gian thực................................................................................................6
4. Cấu trúc thành phần của một hệ thời gian thực........................................................................6
5. Xử lý thời gian thực.................................................................................................................8
5.1. Xử lý ngắt........................................................................................................................10
5.2. Quản lý tiến trình.............................................................................................................12
II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG TIÊU BIỂU CỦA HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC.........................14
1. Điều khiển tín hiệu số............................................................................................................14
2. Điều khiển mức cao...............................................................................................................15
2.1. Các ví dụ về phân cấp điều khiển....................................................................................15
2.2. Hướng dẫn và kiểm soát..................................................................................................17
3. Điều khiển lệnh......................................................................................................................18
4. Xử lý tín hiệu.........................................................................................................................19
4.1. Hệ thống radar.................................................................................................................19


I. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỜI GIAN THỰC
1. Khái niệm về hệ thời gian thực
Hầu hết các bộ xử lý được dùng để điều khiển các máy tính cá nhân đơn giản cho đến
toàn bộ các hệ thống máy móc trong các nhà máy. Những hệ thống này tương tác trực tiếp
với các thiết bị phần cứng. Phần mềm trong những hệ thống này được gọi là hệ thời gian
thực nhúng (Embedded Real Time System). Nó thực hiện các xử lý để đáp ứng lại với các sự
kiện phát sinh từ các phần cứng bằng cách tạo ra các tín hiệu điều khiển gửi đến các thiết bị
phần cứng nhằm đáp ứng những sự kiện của môi trường. Những phần mềm này được nhúng
vào trong hệ thống phần cứng hay hệ thống lớn hơn và phải sản ra các tín hiệu điều khiển
trong khoảng thời gian thực xác định để đáp ứng được các sự kiện phát sinh từ môi trường
của hệ thống.
Như vậy, một hệ thời gian thực là một hệ thống mà hoạt động hiệu quả của nó không
chỉ phụ thuộc vào sự chính xác của kết quả tạo ra mà còn phụ thuộc vào thời điểm đưa ra kết

quả. Hệ thống sẽ là thất bại mỗi khi các yêu cầu về thời gian và mức độ đáp ứng không được
thoả mãn. Hình 1.1 mô tả mức độ đáp ứng kịp thời của hệ thống theo bốn yêu cầu khác nhau.

Hình 1.1: Các mức đáp ứng sự kiện về mặt thời gian
Các hệ thời gian thực khác với các phần mềm khác là những chức năng đáp ứng của
hệ thống đối với các sự kiện của môi trường trong một khoảng thời gian nhất định (thường là


khoảng thời gian ngắn). Do vậy người ta định nghĩa hệ thời gian thực (Real Time System RTS) như sau:
Một hệ thời gian thực là một hệ thống mà trong đó tính đúng đắn của nó không chỉ
phụ thuộc vào các kết quả logic được tạo ra mà còn phụ thuộc vào thời điểm mà tại đó các
kết quả được đưa ra.
Nhiều thay đổi của các sự kiện trong thế giới thực thường xảy ra rất nhanh, mỗi hệ
thống thời gian thực giám sát các sự kiện này phải thực hiện việc xử lý và đưa ra kết quả
trong một khoảng thời gian bắt buộc gọi là một hạn định hay thời điểm kết thúc (deadline).
Khoảng thời gian này được xác định từ thời gian bắt đầu và thời gian hoàn tất công việc.
Trong thực tế, nhiều yếu tố kích thích xảy ra trong khoảng thời gian rất ngắn, ví dụ vào
khoảng vài mili giây, và khi đó thời gian mà hệ thống cần đáp ứng lại các yếu tố kích thích
thường vào khoảng dưới 1 giây mới đảm bảo được yêu cầu mong muốn. Khoảng thời gian
này bao gồm: thời gian tiếp nhận kích thích, thời gian xử lý thông tin và thời gian hồi đáp
kích thích.
2. Phân loại hệ thời gian thực
Hệ thời gian thực được chia thành hai loại, hệ thời gian thực cứng (Hardware real
time system) và hệ thời gian thực mềm (Sofware real time system). Hình 1.2 dưới đây minh
họa cho sự khác biệt giữa hai loại hệ thống đó.

Hình 1.2 Đồ thị mô tả đặc trưng hai loại hệ thời gian thực
Trong đó: hạn định (deadline) là khoảng thời gian hay thời điểm mà tại đó các tác vụ thực
hiện yêu cầu cần được hoàn thành.
2.1. Hệ thời gian thực cứng

Trong một số hệ thống được quan tâm đặc biệt đến các hậu quả do sự vi phạm giới
hạn về thời gian cho phép. Những hậu quả này có thể rất tồi tệ. Nó mang lại những thiệt hại
nặng nề về vật chất, và có thể gây ra những ảnh hưởng to lớn đến sinh mạng con người. Một


ví dụ cho loại hệ thống này như việc ra lệnh dừng tàu đã không được thực hiện đúng lúc để
tàu đi băng qua ga sẽ là nguyên nhân dẫn đến một tai nạn thảm khốc, hay việc điều khiển
ném bom xảy quá chậm có thể nổ vào dân thường thay vì nổ đúng mục tiêu của một căn cứ
quân sự đối phương. Chính vì vậy, người ta đưa ra định nghĩa về hệ thời gian thực cứng như
sau:
Một hệ thời gian thực cứng là một hệ thống mà hoạt động không đúng đắn của nó sẽ
để lại hậu quả nghiêm trọng. Do đó hệ thời gian thực cứng buộc phải đưa ra các kết quả
chính xác trong khoảng thời gian nhất định đã cho.
Ví dụ: Một đoàn tàu điều khiển tự động không thể dừng lại ngay lập tức. Khi có tín
hiệu dứng, hành động phanh lại của nó phải được kích hoạt từ một khoảng cách xác định trên
đường ray từ cổng tín hiệu đến vị trí nó phải dừng. Khoảng cách phanh này phụ thuộc không
chỉ vào tốc độ của con tàu mà còn vào hệ số an toàn của bộ phanh giảm tốc độ. Từ tốc độ và
sự giảm tốc độ an toàn của tàu, bộ điều khiển có thể tính toán ra thời gian bắt buộc tàu cần
hãm phanh và cường độ phanh yêu cầu trước điểm cần dừng bao xa. Thời gian giới hạn bắt
buộc này chính là thời gian sự cưỡng bức để hoàn thành các công việc như là quan sát, xử lý
tín hiệu dừng và kích hoạt phanh. Vì vậy, sự cưỡng bức thời gian này phải là cứng mới đảm
bảo sự dừng đúng vị trí của con tàu.
2.2. Hệ thời gian thực mềm
Ngược lại với hệ thời gian thực cứng là hệ thời gian thực mềm. Kết quả đưa ra của
một hệ thống cho phép một sai số nhất định cả về giá trị và thời gian so với khoảng thời gian
dự kiến. Tuy nhiên, nếu sự sai lệch này không được đảm bảo nó cũng không gây ra điều gì
nghiêm trọng. Đối với hệ thời gian thực mềm, thời gian đáp ứng của hệ thống với yếu tố kích
thích cũng quan trọng. Tuy nhiên, trong trường hợp này thời gian đáp ứng của hệ thống có
thể vượt quá giới hạn trễ cho phép, hệ thống vẫn hoạt động bình thường, không quan tâm
đến các tác hại do sự vi phạm này gây ra (thường thì các tác hại này là không đáng kể).

Trong trường hợp này, người ta gọi là hệ thống có ràng buộc định thời gian mềm. Vì vậy
người ta định nghĩa hệ thời gian thực mềm như sau: Một hệ thời gian thực mềm là một hệ
thống mà trong đó các hoạt động của nó được phép hoàn thành trong một sai số cho phép mà
không gây hậu quả nghiêm trọng, tức là sự đáp ứng của hệ thời gian thực mềm có thể vượt ra
ngoài một giới hạn cho phép mà vẫn có thể chấp nhận được. Ví dụ về hệ thống này bao gồm
những hệ thống thực hiện tương tác trực tuyến, những bộ chuyển mạch điện thoại, hay các
trò chơi (game) điện tử.
Trong các tài liệu về hệ thời gian thực, sự phân biệt giữ khoảng thời gian bắt buộc
cứng hay mềm thường tùy theo trạng thái định lượng trong những giới hạn mang lại kết quả
hữu dụng. Tuy nhiên, trong thực tế, sự phân chia này nhiều khi không cần thiết. Vì vậy, sự
phân chia này chỉ có tính tương đối.
3. Đặc điểm của hệ thời gian thực
Một hệ thống thời gian thực có các đặc trưng tiêu biểu sau:


 Tính bị động: Hệ thống thường phải phản ứng lại với các sự kiện xuất hiện vào các thời
điểm thường không biết trước.
 Tính nhanh nhạy: Hệ thống phải xử lý thông tin một cách nhanh chóng để có thể đưa
ra kết quả phản ứng một cách kịp thời. Đây là một đặc điểm tiêu biểu. Tuy nhiên, đối với
một hệ thống có tính năng thời gian thực không nhất thiết phải đáp ứng thật nhanh mà
quan trọng hơn là phải có phản ứng kịp thời đối với các yêu cầu, tác động từ bên ngoài.
 Tính đồng thời: Hệ thống phải có khả năng phản ứng và xử lý đồng thời nhiều sự kiện
diễn ra.
 Tính tiền định: Dự đoán trước được thời gian phản ứng tiêu biểu, thời gian phản ứng
chậm nhất cũng như trình tự đưa ra các phản ứng. Phải lập lịch cho các sự kiện.
4. Cấu trúc thành phần của một hệ thời gian thực
Baker và Scallon (1986) đã trình bày một thảo luận hay về các yêu cầu thiết bị
cho hoạt động thời gian thực. Cooling (1991) cũng đề cập tới vấn đề này, và thảo luận
tóm tắt về sản phẩm hoạt động thời gian thực thương mại. Các yêu cầu riêng cho hệ thời
gian thực thường là yêu cầu phần thực thi cần được thiết kế như là một phần của hệ

thống.
Các thành phần của một RTS (hình 1.3) phụ thuộc vào kích cỡ và sự phức tạp của
hệ thời gian thực được xây dựng. Thông thường, với mọi hệ thời gian thực (trừ những hệ
thống đơn giản) đều có các thành phần sau:


Hình 1.3: Các thành phần của hoạt động thời gian thực
1. Một đồng hồ thời gian thực (real - time clock): thiết bị này cung cấp thông tin
cho việc lập lịch trình xử lý một cách định kỳ.
2. Một bộ điều khiển ngắt (unterrupt handler): thành phần này dùng để quản lý
các yêu cầu đáp ứng các sự kiện không theo chu kỳ.
3. Một bộ lập lịch (scheduler): thành phần này có nhiệm vụ kiểm tra tiến trình
những phần có thể được thực hiện và chọn ra một ra một thành phần trong số chúng đề
thực hiện.
4. Một bộ quản lý tài nguyên (resource manager): phân phối một số tài nguyên về
bộ nhớ và bộ xử lý cho một tiến trình đã được sắp lịch thực hiện.
5. Bộ điều vận (despatcher): thành phần này được phân nhiệm vụ để khởi động sự
thực thi của một tiến trình.


Các hệ thống cung cấp dịch vụ liên tục, như hệ thống viễn thông và hệ thống giám
sát thường có các yêu cầu về độ tin cậy cao. Chúng có thể còn cần đến những khả năng
thực thi khác nữa như là:
6. Quản lý cấu hình (configuration manager): Bộ phận này cho phép thiết lập lại
cấu hình động của phần cứng hệ thống (Kramer và Magee,1985). Ví dụ như: một đơn vị
phần cứng không còn phù hợp với hệ thống. Do đó, hệ thống cần được nâng cấp bằng
việc thêm hay thay bằng một phần cứng mới mà không cần phải ngừng hoạt động của
toàn hệ thống.
7. Quản lý lỗi (fault manager): Bộ phận này có nhiệm vụ tự tìm lỗi gây ra từ phần
cứng và phần mềm và tiến hành những hoạt động thích hợp để khôi phục lại trạng thái ổn

định từ những trạng thái lỗi đó.
Hệ thống thời gian thực thường xử lý các tác nhân kích thích với các mức ưu tiên
khác nhau. Các tác nhân như là các sự kiện đặc biệt mà thời gian xử lý cần thiết phải
được hoàn thành trong khoảng thời gian xác định. Những bộ xử lý khác được đặt trong
một độ trễ an toàn. Do đó, hoạt động của một hệ thống thời gian thực phải quản lý tối
thiểu hai mức ưu tiên sau cho các tiến trình hệ thống:
1. Mức ngắt (interrupt level): đây là mức ưu tiên cao nhất. Nó là một đặc trưng
dùng để phân biệt các hệ thống thời gian thực với các kiểu hệ thống khác.
2. Mức đồng hồ (clock level): mức này chỉ ra sự ưu tiên của một tiến trình đã xác
định trước và được thực hiện theo thời gian định kỳ tính được từ đồng hồ.
Trong khoảng thời gian của mỗi mức ưu tiên này, các lớp khác nhau của tiến
trình có thể được chỉ định sự ưu tiên khác nhau. Ví dụ, một ngắt từ một thiết bị cần thực
hiện nhanh có thể dành được quyền ưu tiên xử lý từ một thiết bị chậm hơn để tránh mất
thông tin. Sự chỉ định tiến trình ưu tiên, thường được yêu cầu phân tích và mô phỏng
nhiều.
5. Xử lý thời gian thực
Xử lý thời gian thực (realtime processing) là hình thức xử lý thông tin trong một
hệ thống để đảm bảo tính năng thời gian thực của nó. Như vậy, xử lý thời gian thực cũng
có các đặc điểm tiêu biểu nêu trên như tính bị động, tính nhanh nhạy, tính đồng thời và
tính tiền định. Để có thể phản ứng với nhiều sự kiện diễn ra cùng một lúc, một hệ thống
xử lý thời gian thực cần sử dụng các tiến trình tính toán đồng thời.
Quá trình tính toán là một tiến trình thực hiện một hoặc một phần chương trình
tuần tự do hệ điều hành quản lý trên một máy tính, có thể tồn tại đồng thời với các quá
trình khác trong thời gian thực hiện lệnh và thời gian xếp hàng chờ thực hiện.
Có ba hình thức tổ chức các quá trình tính toán đồng thời:
 Tính toán tương tranh: Nhiều quá trình tính toán chia sẻ thời gian xử lý thông
tin trên một bộ xử lý.


 Tính toán song song: Các quá trình tính toán được phân chia thực hiện song

song trên nhiều bộ xử lý của một máy tính.
 Tính toán phân tán: Mỗi quá trình tính toán được thực hiện riêng trên một máy
tính.
Trong các hình thức trên đây thì hình thức xử lý tương tranh có vai trò chủ chốt
tương ứng với trường hợp phổ biến khi hệ thống chỉ có một bộ xử lý. Mặc dù hệ thống
điều khiển có thể có nhiều trạm, và mỗi trạm là một hệ đa bộ xử lý, số lượng các quá
trình tính toán cần thực hiện luôn lớn hơn số lượng các bộ vi xử lý. Trong khi một Bộ vi
xử lý không thể thực hiện song song nhiều lệnh, nó phải phân chia thời gian để thực hiện
xen kẽ nhiều nhiệm vụ khác nhau theo thứ tự tùy theo mức ưu tiên và phương pháp lập
lịch.

Hình 1.4: Các kiểu tác vụ theo chuẩn IEC 61131-3
Trong các hệ thống điều khiển, khái niệm tác vụ hay được sử dụng bên cạnh quá
trình tính toán. Có thể nói, tác vụ là một nhiệm vụ xử lý thông tin trong hệ thống, được
thực hiện theo cơ chế tuần hoàn hoặc theo sự kiện. Các dạng tác vụ qui định trong chuẩn
IEC 61131-3 (Programmable Controllers – Part3: Programming Languages) được minh
họa trên hình 1.4. Ví dụ, một tác vụ thực hiện nhiệm vụ điều khiển cho một hoặc nhiều
mạch vòng kín có chu kỳ trích mẫu giống nhau. Hoặc, một tác vụ có thể thực hiện nhiệm
vụ điều khiển logic, điều khiển trình tự theo các sự kiện xảy ra. Tác vụ có thể thực hiện
dưới dạng một quá trình tính toán duy nhất, hoặc một dãy các quá trình tính toán khác
nhau.
Hoạt động của hệ thống thời gian thực được xác định thông qua việc xác định
danh sách các kích thích hệ thống nhận được, danh sách các đáp ứng, và thời điểm các
đáp ứng cần được sinh ra. Sự kích thích được chia thành hai loại:


1. Kích thích có chu kỳ: Những kích thích này xuất hiện trong khoảng thời gian
nhất định cho trước. Ví dụ hệ thống có thể kiểm tra một bộ cảm biến, cứ mỗi 50 milli
giây thực hiện một hoạt động (hồi đáp phụ thuộc vào giá trị của bộ cảm biến – “kích
thích”).

2. Kích thích không theo chu kỳ: Những kích thích này xuất hiện không đều,
chúng thường là những tín hiệu được sử dụng cơ chế ngắt của máy tính. Ví dụ, một kích
thích sẽ là một ngắt chỉ ra rằng sự truyền vào/ra đã hoàn tất, hoặc chỉ ra rằng dữ liệu đang
có trong bộ đệm.

Hình 1.5: Mô hình chung của hệ thời gian thực
Kích thích có chu kỳ trong hệ thời gian thực thường được tạo ra bằng một bộ cảm
biến gắn trong hệ thống. Các kích thích này cung cấp thông tin trạng thái về môi trường
hệ thống. Chúng điều khiển các hồi đáp tác động tới một tập Bộ thao tác có nhiệm vụ
điều khiển một số đơn vị phần cứng, rồi sau đó Bộ thao tác làm ảnh hưởng trực tiếp tới
môi trường hệ thống.
Kích thích không có chu kỳ có thể sinh ra bởi các Bộ thao tác hay bởi các bộ cảm
biến. Chúng thường chỉ ra một số điều kiện ngoại lệ, như ổ cứng hỏng, nó cần phải được
quản lý của hệ thống. Mô hình cảm biến - hệ thống - bộ thao tác này trong hệ thời gian
thực nhúng, được minh họa trong hình 1.5
5.1. Xử lý ngắt
Một đặc trưng hay dùng để phân biệt các hệ thống thời gian thực với các kiểu hệ
thống khác là việc xử lý ngắt. Hệ thống thời gian thực phải đáp ứng với các kích thích
bên ngoài (hay thường gọi là các ngắt) trong một khuôn khổ thời gian do thế giới bên
ngoài ấn định. Bởi vì nhiều kích thích (ngắt) thường xuất hiện nên phải thiết lập các mức
ưu tiên ngắt.


Xử lý ngắt bắt buộc không chỉ lưu trữ thông tin để cho máy tính có thể chạy lại
đúng đắn nhiệm vụ đã bị ngắt trước đó mà còn phải tránh tắc nghẽn và các chu trình vô
hạn.

Hình 1.6 Mô hình xử lý ngắt
Cách tiếp cận tổng thể với xử lý ngắt được minh họa trong hình 1.6. Luồng xử lý
thông thường bị “ngắt” bởi một sự kiện được bộ xử lý phát hiện ra từ phần cứng nào đó.

Một sự kiện là bất kỳ một sự xuất hiện nào đòi hỏi được đáp ứng ngay lập tức và sự đáp
ứng đó có thể được sinh ra bởi phần cứng hoặc phần mềm. Trạng thái của chương trình bị
ngắt được lưu trữ và điều khiển được chuyển cho dịch vụ ngắt, tức là chuyển tới một
phần mềm thích hợp để xử lý ngắt. Khi hoàn thành xong nhiệm vụ ngắt thì trạng thái của
máy lại được khôi phục và luồng xử lý dở dang (thông thường) lại được tiếp tục.
Trong nhiều tình huống, bản thân dịch vụ ngắt cho một sự kiện có thể lại bị ngắt
bởi một sự kiện khác, có mức ưu tiên cao hơn. Mức ưu tiên ngắt (Hình 1.7) có thể được
thiết lập. Nếu một tiến trình có mức ưu tiên thấp ngẫu nhiên được phép ngắt bởi một tiến
trình có mức ưu tiên cao thì có thể khó chạy lại các tiến trình theo đúng trật tự và có thể
làm phát sinh chu trình vô hạn.


Hình 1.7 Ưu tiên ngắt
Để xử lý ngắt mà vẫn đáp ứng cho các ràng buộc thời gian hệ thống, nhiều hệ
điều hành thời gian thực tiến hành tính toán động để xác định xem mục tiêu hệ thống đã
đạt chưa. Những tính toán động này đều dựa trên tần số trung bình số lần xuất hiện của sự
kiện, khối lượng thời gian cần để phục vụ nó (nếu chúng có thể được phục vụ), và
chương trình có thể ngắt tạm thời ngăn cản chúng phục vụ.
Nếu các tính toán động chỉ ra rằng, không thể xử lý được các sự kiện xuất hiện
trong hệ thống mà vẫn đáp ứng các ràng buộc thời gian thì hệ thống phải quyết định theo
sơ đồ hành động. Một sơ đồ có thể bao gồm việc đặt dữ liệu vào bộ đệm để nó có thể
được xử lý nhanh chóng khi hệ thống sẵn sàng.
5.2. Quản lý tiến trình
Quản lý tiến trình trong hoạt động thời gian thực đề cập tới việc quản lý một tập
các tiến trình cùng thực hiện. Đó là một phần của hệ thời gian thực. Quản lý tiến trình cần
chọn ra một tiến trình để thực hiện tại một thời điểm, phân chia bộ nhớ và tài nguyên xử
lý cho các tiến trình đó và bắt đầu thực hiện nó trên một bộ xử lý.
Tiến trình định kỳ là tiến trình cần được thực hiện sau một khoảng thời gian xác
định đã cho giữa hai tiến trình với dữ liệu thu được và Bộ thao tác điều khiển. Sự hoạt
động này sử dụng đồng hồ thời gian thực để quyết định thời điểm một tiến trình được

thực hiện. Trong một hệ thời gian thực sẽ có một số lớp tiến trình định kỳ. Sẽ có sự khác
nhau giữa thời gian thực hiện và hạn định. Khi thực hiện cần chọn tiến trình thích hợp để
thực thi ở bất cứ thời điểm nào.
Đồng hồ thời gian thực được cấu hình là những tiếng “tick” theo chu kỳ, mà
khoảng cách giữa những lần “tick” là vài mili giây. Đồng hồ “tick” khởi tạo một mức
ngắt tiến trình sau khi lập lịch quản lý tiến trình cho các tiến trình định kỳ. Tiến trình mức


ngắt thường không hồi đáp cho sự quản lý tiến trình định kỳ bởi vì việc xử lý ngắt cần
được hoàn thành nhanh nhất có thể.

Hình 1.8: Hành động thực thi thời gian yêu cầu bắt đầu một tiến trình
Hoạt động quản lý tiến trình định kỳ được chỉ ra ở hình 1.8. Danh sách các tiến
trình định kỳ được Bộ lập lịch kiểm tra và lựa chọn một tiến trình để thực hiện. Sự lựa
chọn này phụ thuộc vào tiến trình ưu tiên, tiến trình định kỳ, thời gian thực thi mong
muốn và giới hạn kết thúc của các tiến trình đã sẵn sàng. Đôi khi, có hai tiến trình với hai
giới hạn khác nhau cần được thực hiện tại cùng một thời điểm. Trong tình huống này, một
tiến trình sẽ được gán một khoảng thời gian trễ trong giới hạn thời gian của nó.
Nguyên nhân gây ra ngắt của máy tính là điều khiển truyền tới một vị trí xác định
trên bộ nhớ, nó bao gồm một lệnh nhảy tới một dich vụ ngắt thông thường. Dịch vụ ngắt
thường cần đơn giản, ngắn và có số lần thực hiện ít. Khi một ngắt được phục vụ, những
ngắt khác sẽ không thể thực hiện được và sẽ bị hệ thống bỏ qua. Để việc mất Bộ lập lịch
Chọn tiến trình cho thực hiện Quản lý tài nguyên Phân chia bộ nhớ và bộ xử lý Bộ điều
vận Bắt đầu thực hiện trên một bộ xử lý có giá trị 22 mát thông tin giảm đến mức thấp
nhất, thời gian thực hiện trạng thái ngắt này cần giảm đến mức tối thiểu.
Ở bất cứ thời điểm nào, luôn có một số tiến trình đang thực hiện với những sự ưu
tiên khác nhau. Việc lập lịch sẽ quyết định thứ tự của sự thực hiện. Lập lịch hiệu quả là
cần thiết nếu các yêu cầu thời gian thực cho hệ thống được thoả mãn. Có 2 nguyên tắc
cho chiến lược lập lịch:
1. Lập lịch không ưu tiên trước (non pre-emptive sheduling): Lần đầu tiên một

tiến trình được lên lịch thực hiện, nó được tiến hành cho đến khi kết thúc hoặc đến khi bị
chặn vì một số lý do nào đó, chẳng hạn như là chờ đầu vào. Đây là nguyên nhân của vấn
đề khi có tiến trình với những sự ưu tiên khác nhau và tiến trình có ưu tiên cao cần chờ
cho đến khi tiến trình có ưu tiên thấp kết thúc.
2. Lập lịch ưu tiên trước (pre-emptive sheduling): Hoạt động của một tiến trình có
thể bị dừng lại nếu một tiến trình có yêu tiên cao hơn yêu cầu phụ vụ. Tiến trình ưu tiên
cao hơn dành quyền thực hiện trước tiến trình có ưu tiên thấp hơn và được chỉ định tới
một bộ xử lý.


Thực hiện các chiến lược này, có các thuật toán lập lịch khác nhau được phát
triển. Các thuật toán này bao gồm sự lập lịch Round - Robin, ở đó mỗi tiến trình được
thực hiện vòng quanh, tốc độ lập lịch đều đều. Khi đó tiến trình với khoảng thời gian
ngắn nhất được cấp phát cho mức ưu tiên ngắn nhất (Burns và Wellings,1997). Mỗi
phương án lập lịch trên đây đều có mặt ưu và nhược khác nhau. Tuy nhiên, do giới hạn
của luận văn nên không đủ điều kiện đề cập ở đây.
Thông tin về tiến trình thực hiện được chuyển tới bộ phận quản lý tài nguyên. Bộ
phận quản lý tài nguyên phân phối bộ nhớ và một bộ xử lý (trong hệ đa xử lý) cho tiến
trình này. Sau đó, tiến trình được đặt vào trong danh sách các tiến trình sẵn sàng cho thực
hiện (Ready list). Khi một bộ xử lý kết thúc việc thực thi một tiến trình và được giải
phóng thì bộ điều vận sẽ tìm kiếm trong danh sách sẵn sàng để tìm một tiến trình có thể
được thực thi trên đó và bắt đầu thực hiện.
II. MỘT SỐ ỨNG DỤNG TIÊU BIỂU CỦA HỆ THỐNG THỜI GIAN THỰC.
Những ứng dụng điển hình về hệ thời gian thực bao gồm điều khiển tín hiệu số,
điều khiển tối ưu, điều khiển lệnh, xử lý tín hiệu, và hệ thống kết nối điện thoại.
1. Điều khiển tín hiệu số
Có thể nói, tất các các hệ thống điều khiển là hệ thời gian thực. Ngược lại, một số
lớn các hệ thống thời gian thực là các hệ thống điều khiển. Không có hệ thống điều khiển
nào có thể hoạt động bình thường nếu như nó không đáp ứng được các yêu cầu về thời
gian, bất kể đó là hệ thống điều khiển nhiệt độ, điều khiển áp suất, điều khiển lưu lượng

hay điều khiển chuyển động. Một bộ điều khiển phải đưa ra được tín hiệu điều khiển kịp
thời sau một thời gian nhận được tín hiệu đo để đưa quá trình kỹ thuật về trạng thái mong
muốn. Một mạng truyền thông trong một hệ thống điều khiển có tính năng thời gian thực
phải có khả năng truyền tin một cách tin cậy và kịp thời đối với các yêu cầu của các bộ
điều khiển, các thiết bị vào/ra, các thiết bị đo và thiết bị chấp hành. Tính năng thời gian
thực của một hệ thống điều khiển phân tán không chỉ phụ thuộc vào tính năng thời gian
thực của từng thành phần trong hệ thống, mà còn phụ thuộc vào sự phối hợp hoạt động
giữa các thành phần đó.
Trong thực tế, yêu cầu về tính thời gian thực đối với mỗi ứng dụng điều khiển
cũng có các đặc thù khác nhau, mức độ ngặt nghèo khác nhau. Ví dụ, các hệ thống điều
khiển nhúng thường được ứng dụng với các sản phẩm chế tạo hàng loạt, chi phí phần
cứng cho từng sản phẩm cần được giảm thiểu, vì vậy dung lượng bộ nhớ cũng như hiệu
năng vi xử lý thường thấp. Hơn nữa, điều khiển nhúng lại là giải pháp đặc thù trong các
ứng dụng nhanh, tiêu biểu là điều khiển chuyển động, dẫn đến các yêu cầu ngặt nghèo
hơn về hiệu suất phần mềm.


Hình 1.9 Một bộ điều khiển số
Một số hệ thống thời gian thực đã được nhúng vào trong bộ cảm biến và các bộ
thao tác với chức năng là những bộ điều khiển số. Hình 1.9 cho ta một hệ thống như A/D
A/D Bộ tính toán luật điều khiển D/A Bộ thao tác Plant Bộ thao tác y(t) u(t) yk rk uk Đầu
vào tham chiếu r(t) Bộ điều khiển vậy. Thuật ngữ plant trong sơ đồ khối dùng để chỉ một
hệ thống được điều khiển, ví dụ như: động cơ, phanh xe, máy bay hay người bệnh. Từ dữ
liệu đọc được của bộ cảm biến về trạng thái hiện thời của plant, hệ thời gian thực tiến
hành ước lượng và tính toán dữ liệu đầu ra cho điều khiển (control output) căn cứ vào sự
khác nhau giữa trạng thái hiện tại và trạng thái mong muốn (còn được gọi là dữ liệu đầu
vào tham chiếu - reference input). Chúng ta gọi sự tính toán này là tính toán luật điều
khiển của bộ điều khiển. Đầu ra này sinh ra các hoạt động của bộ thao tác nhằm làm cho
plant đến gần hơn với trạng thái mong muốn.
Trong đó A/D là bộ chuyển tín hiệu tương tự sang tín hiệu số, D/A là bộ chuyển

tín hiệu số sang tín hiệu tương tự.
2. Điều khiển mức cao
Bộ điều khiển trong một hệ giám sát phức tạp và hệ thống điều khiển được tổ
chức điển hình là hệ phân cấp. Một hay nhiều bộ điều khiển số ở mức độ thấp điều khiển
trực tiếp plant vật lý. Mỗi dữ liệu ra của bộ điều khiển mức độ cao là đầu vào tham chiếu
của một hoặc nhiều bộ điều khiển ở mức thấp hơn.
2.1. Các ví dụ về phân cấp điều khiển
Như một ví dụ, hệ thống chăm sóc bệnh nhân bao gồm các bộ điều khiển dựa trên
các bộ vi xử lý để giám sát và điều khiển huyết áp, hơi thở, đường huyết và nhiều chức
năng khác của bệnh nhân. Có thể một bộ điều khiển mức cao (như là hệ chuyên gia) sẽ
tương tác với người và vận hành như là y tá hay bác sĩ để chọn lấy các giá trị mong muốn
về các chỉ tiêu sức khỏe. Trong khi các tính toán được mỗi bộ điều khiển tín hiệu số thực
hiện, là những tính toán đơn giản và xác định, thì các tính toán của bộ điều khiển mức


cao lại phức tạp hơn và dễ thay đổi. Trong khi đó chu kỳ của các tính toán ở mức thấp
nằm trong phạm vi từ mili giây tới một vài giây, thì chu kỳ tính toán ở mức cao có thể là
hàng phút, thậm chí là hàng giờ.
Hình 1.10 hiển thị ví dụ phức tạp hơn: một hệ phân cấp của hệ thống điều khiển
bay và kiểm soát không gian sân bay. Hệ thống điều khiển máy bay lên xuống (Air
Traffic Control - ATC) là ở mức cao nhất. Nó điều chỉnh đường bay của mỗi máy bay đến
sân bay. Nó làm điều đó bằng cách gán cho mỗi chuyến một thời gian đến tại một sân bay
cố định trong hành trình bay đến. Mỗi chuyến bay giả định đến một vị trí của sân bay vào
thời gian đến được dự kiến. Vào thời điểm bất kỳ trong chuyến bay, thời gian đến dự kiến
tại một điểm đến cố định của lần tiếp theo là tham chiếu đầu vào cho hệ thống điều khiển
trên máy bay. Hệ thống điều khiển trên máy bay lựa chọn một đường bay được chỉ dẫn về
thời gian cho chuyến bay để đưa nó tới điểm cần đến vào thời gian dự kiến. Tốc độ bay,
góc quay, mức độ lên /xuống ... sẽ là những đòi hỏi mà đường bay được chọn cần tuân
theo và là đầu vào tham chiếu cho bộ điều khiển bay ở mức cao nhất của hệ thống điều
khiển phân cấp.

Nhìn chung sẽ có vài mức điều khiển cao hơn. Giả sử lấy hệ thống điều khiển
robot nhằm thi hành các nhiệm vụ lắp ghép trong một nhà máy làm ví dụ. Người lập kế
hoạch đường đi và hành trình tại mức hai xác định hành trình mà mỗi robot công nghiệp
cần phải theo. Những người lập kế hoạch này thường lấy đầu vào chính là kế hoạch được
người lập kế hoạch tác nghiệp tạo ra, mà họ đã chọn một trình tự các bước để thực hiện.
Trong hệ thống điều khiển robot trong không gian, có thể có một người thiết kế kịch bản,
họ xác định một nhiệm vụ cần chuẩn bị hay tiến hành sẽ được thực hiện như thế nào. Kế
hoạch này được người lập kịch bản tạo ra và là một đầu vào cho người lập kế hoạch tác
nghiệp.


Hình 1.10: Cấu trúc hệ thống điều khiển máy bay
2.2. Hướng dẫn và kiểm soát
Trong khi một bộ điều khiển số liên quan đến hành động của thiết bị vật lý, thì bộ
điều khiển thứ cấp lại thực hiện việc chỉ dẫn và chọn đường lập kế hoạch cho các hoạt
động để đạt được mục tiêu cao hơn. Đặc biệt nó cố gắng tìm một con đường đi mong đợi
nhất trong tất cả các đường có thể đáp ứng được các ràng buộc của hệ thống. Con đường
này là con đường mong muốn nhất bởi vì nó đã tối ưu hóa một vài chức năng và tiết kiệm
chi phí. Thuật toán sử dụng cho mục đích này là đáp án cho một số vấn đề tối ưu có ràng
buộc.
Ví dụ như hệ thống điều khiển máy bay lên xuống (Air Traffic Controller - ATC).
Những ràng buộc cần phải thỏa mãn với đường bay đã chọn bao gồm một số áp đặt bởi
các đặc trưng của chuyến bay, như là tốc độ quay và tỉ lệ lên/xuống lớn nhất và nhỏ nhất
cho phép, cũng như các hạn chế đặt ra từ các nhân tố bên ngoài như là kiểm tra mặt đất
và hiện trạng dữ liệu mà hệ thống điều khiển đưa ra cùng điều kiện thời tiết. Một đường
bay mong muốn nhất là đường bay có hiệu xuất sử dụng nhiên liệu hiệu quả nhất trong số


tất cả các đường bay đáp ứng được rằng buộc này và sẽ đưa chuyến bay tới lần hạ cánh
tiếp theo vào thời điểm đã được thiết kế. Vấn đề này được hiểu như là một vấn đề có ràng

buộc về thời gian cố định và sử dụng nhiên liệu tối thiểu. Khi mà chuyến bay gặp sự cố
thì hệ thống điều khiển bay có thể cố gắng cho chuyến bay tới điểm hạ cánh trong thời
gian ngắn nhất. Trong trường hợp đó nó sẽ sử dụng thuật toán giải quyết vấn đề tối ưu về
thời gian.
Những người điều khiển giám sát hệ phức tạp và hệ thống điều khiển là những tổ
chức phân cấp điển hình. Có thể có nhiều bộ điều khiển tín hiệu số ở mức độ thấp nhất
điều khiển trực tiếp thiết bị vật lý. Mỗi dữ liệu ra của bộ điều khiển mức độ cao là dữ liệu
tham chiếu đầu vào của những bộ điều khiển mức thấp hơn. Với một vài ngoại lệ, có thể
có nhiều bộ điều khiển ở mức độ cao giao tiếp trực tiếp với người điều khiển.
3. Điều khiển lệnh
Bộ điều khiển ở mức cao của bộ điều khiển phân cấp là hệ thống điều khiển lệnh.
Một hệ thống điều khiển giao thông hàng không ở trên là một ví dụ hoàn hảo. Hình 1.10
cho thấy kiến trúc của nó.
Đầu vào của hệ thống ATC giám sát máy bay trong vùng nó được quản lý và phân
tích môi trường xung quanh (như điều kiện thời tiết) và đưa ra các thông tin cần thiết cho
người điều hành.
Đầu ra từ hệ thống ATC bao gồm sự phân chia thời gian cho các thiết bị được tích
hợp trong từng máy bay. Đầu ra này lấy dữ liệu từ đầu vào trên bảng điện tử của hệ thống
quản lý bay. Hơn nữa, hệ thống ATC hỗ trợ việc kết nối giọng nói từ xa trên bảng điện tử.
Do đó, nó cung cấp kết nối giữa những người điều hành tại cả hai mức (Ví dụ phi công và
hệ thống điều khiển máy bay lên xuống).
Hệ thống ATC thu thập thông tin “trạng thái” của mỗi máy bay thông qua sự hoạt
động của một hoặc nhiều radar. Radar hỏi đáp định kỳ, khi được hỏi đáp, một máy bay sẽ
trả lời và gửi về hệ thống ATC thông qua “biến trạng thái” của nó như: tên, vị trí, độ cao,
… (Trong hình 1.10 , biến này được coi như là các rãnh ghi và quỹ đạo hiện tại của máy
bay là một rãnh). Hệ thống ATC xử lý các thông báo từ máy bay và lưu trữ thông tin này
trong CSDL. Những thông tin này được kích hoạt hay xử lý thông qua các bộ xử lý. Tại
cùng thời điểm, hệ thống giám sát tiếp tục phân tích hình ảnh và báo cho người điều
hành. Sự tương tác gữa tốc độ tính toán với giao diện người dùng (bàn phím và hiển thị)
phải mất tối thiểu là 10Hz. Trong khi đó thời gian hồi đáp khác có thể mất nhiều hơn. Vì

vậy, với ví dụ này người ta cho phép thời gian hồi đáp từ đầu vào radar là 1 hoặc 2 giây,
và chu kỳ cập nhật thời tiết trong khoảng 10 giây.
Tóm lại, từ ví dụ trên chúng ta có thể thấy rằng hệ thống điều khiển lệnh cũng
tương đương với bộ điều khiển mức thấp.


4. Xử lý tín hiệu
Hầu hết các ứng dụng xử lý tín hiệu đều yêu cầu thời gian thực. Ở đây, thời gian
đáp ứng của chúng yêu cầu phải dưới vài mili giây cho tới vài giây. Ví dụ như: các máy
lọc số, nén và giải nén hình ảnh video, xử lý tín hiệu radar.
4.1. Hệ thống radar
Một ứng dụng xử lí tín hiệu là một phần tiêu biểu của hệ thống lớn. Như ví dụ,
hình 1-11 cho thấy sơ đồ khối của một hệ thống theo dõi và xử lí tín hiệu tín hiệu rada.
Hệ thống bao gồm hệ thống con vào/ra (I/O) để lấy mẫu và số hóa mỗi tín hiệu từ radar
rồi lựa những giá trị mẫu đưa vào bộ nhớ dùng chung. Một bộ xử lý tín hiệu số sẽ xử lý
các giá trị được lấy mẫu này. Dữ liệu được tạo ra từ đây được một hay nhiều bộ xử lí dữ
liệu phân tísh, sau đó hiển thị hay phát sinh những lệnh để điều khiển radar và lựa chọn
những tham số để sử dụng trong chu trình tiếp theo của việc lựa chọn và phân tích dữ
liệu.
Để tìm kiếm những đối tượng quan tâm trong phạm vi giám sát, radar quét vùng
này bằng việc hướng ăngten của nó theo từng hướng tại mỗi thời điểm. Tại thời điểm
ăngten dừng lại tại một hướng, trước đó nó gửi đi xung tần số radio ngắn, sau đó nó lựa
chọn và kiểm tra mỗi tín hiệu gửi về ăngten.
Mỗi tín hiệu sẽ chỉ bao gồm tiếng ồn xung quanh nếu xung được truyền đi không
va vào bất kì đối tượng nào. Ngược lại, nếu có một đối tượng phản hồi (ví dụ, một máy
bay hoặc một cơn bão) ở tại một khoảng cách x mét tính tới ăngten, thì tín hiệu phản hồi
từ đối tượng tới ăngten xấp xỉ 2x/c giây sau khi xung truyền đi, trong đó c = 3x108 m/s là
vận tốc của ánh sáng. Tín hiệu phản hồi thu được tại thời điểm này thường mạnh hơn khi
không có đối tượng. Nếu đối tượng chuyển động, tần số của tín hiệu phản hồi sẽ yếu hơn
xung truyền đi. Số lượng của tần số chuyển (gọi là Doppler) – tỷ lệ với vận tốc của đối

tượng. Vì vậy, bằng việc kiểm tra độ mạnh và dải phổ của tần số tín hiệu phản hồi, hệ
thống có thể xác định có hay không những đối tượng ở hướng được chỉ ra của ăngten và
nếu có đối tượng, thì vị trí và vận tốc của chúng là bao nhiêu.


Hình 1.11. Xử lý tín hiệu radar và hệ thống hiệu chỉnh
Đặc biệt, hệ thống chia khoảng thời gian mà ăngten dừng lại để tập hợp tín hiệu
phản hồi thành những khoảng thời gian rời rạc. Mỗi khoảng thời gian tương ứng với một
phạm vi xác định bằng khoảng cách đến Radar, và độ dài của khoảng cách này quyết định
việc phân chia các khoảng đó (trong ví dụ, nếu khoảng cách là 300 mét, thì khoảng phân
chia dài một micro giây.[1]). Đầu ra này đại diện một sự biến đổi Fourier riêng biệt tương
ứng với từng đoạn của tín hiệu phản hồi. Dựa vào những đặc trưng của sự biến đổi, bộ xử
lí tín hiệu quyết định có đối tượng trong phạm vi đó hay không. Nếu có một đối tượng, nó
sẽ phát sinh một rãnh bản ghi chứa đựng vị trí và vận tốc của đối tượng và đặt những bản
ghi vào bộ nhớ dùng chung.
Thời gian yêu cầu cho xử lý tín hiệu được quyết định bởi thời gian yêu cầu để đưa
ra biến đổi Fourier, và thời gian này gần như là tất định. Độ phức tạp của biến đổi Fourier
nhanh là 0(n log n) [1], trong đó n là số lượng của giá trị lấy mẫu trong mỗi phạm vi, n
thay đổi từ 128 cho tới vài nghìn. Vì vậy, nó dùng 103 tới 105 phép nhân và phép cộng để
thực hiện biến đổi Fourier. Và ăngten dừng lại ở mỗi phương hướng khoảng 100 ms và
phạm vi phân chia khoảng của radar là 100 khoảng phạm vi. Sau đó hệ thống xử lí tín


hiệu phải làm 107 tới 109 phép nhân và phép cộng trên một giây. Điều này rất tốt trong
bộ xử lí tín hiệu số ngày nay.
Sự theo dõi (Tracking). Tiếng ồn mạnh và sự can thiệp của con người có thể làm
quá trình xử lý và dò tìm tín hiệu có những kết luận sai về sự có mặt của những đối
tượng. Một bản ghi theo dõi của một đối tượng không tồn tai gọi là một trả lời sai. Một
ứng dụng khảo sát tất cả các bản ghi theo dõi theo thứ tự để tìm ra phản hồi sai từ những
dữ liệu thưc và cập nhật quĩ đạo của các đối tượng được phát hiện gọi là bộ theo dõi

(tracker1) .Sử dụng thuật ngữ của vùng phụ thuộc, có thể nói rằng sự giám sát gán mỗi
giá trị phép đo (nghĩa là, bộ dữ liệu về vị trí và vận tốc chứa đựng trong mỗi rãnh bản ghi
được phát sinh bên trong khi quét) vào quĩ đạo. Nếu quĩ đạo là hiện hữu, giá trị phép đo
đưa ra vị trí hiện thời và vận tốc của đối tượng chuyển động dọc theo quĩ đạo. Nếu quĩ
đạo là mới, giá trị phép đo đưa ra vị trí và vận tốc của một đối tượng mới có thể. Cho qua
cửa (Gating). Một cách tiêu biểu, sự giám sát thực hiện trong hai bước: sự cho qua cửa và
kết hợp dữ liệu [Bog]. Cho qua cửa là quá trình đặt mỗi giá trị đo vào một trong hai quĩ
đạo tùy thuộc vào nó gán cho một hoặc nhiều hơn các quỹ đạo được xác lập. Quá trình
cho qua cửa gán thăm dò một giá trị đo vào một quĩ đạo xác định nếu nó nằm trong
khoảng cách ngưỡng G tính từ vị trí hiện thời được chỉ ra và vận tốc dự đoán hiện thời
của đối tượng chuyển động dọc theo quĩ đạo. (Ở dưới, chúng ta gọi khoảng cách giữa
chính xác và giá trị khoảng cách dự đoán của sự phân định.) ngưỡng G được gọi là cổng
theo dõi (track gate). Nó được chọn sao cho xác suất giá trị đo hợp lệ rơi vào vùng giới
hạn bởi một hình cầu bán kính G xung quanh giá trị chỉ ra là một hằng số mong muốn.
Sơ đồ 1-12 minh họa cho quá trình này. Ban đầu, máy tính giám sát vị trí và dự
đoán (vận tốc) của đối tượng trên mỗi quĩ đạo đã xác lập. Trong ví dụ này, có hai quỹ đạo
đã xác định, L1 và L2. Chúng ta cũng gọi vị trí dự đoán của đối tượng trên rãnh L1 và
L2. X1, X2, X3 là các giá trị đo đưa ra từ ba rãnh bản ghi. X1 được chỉ định thuộc L1 bởi
vì nó trong khoảng cách giới hạn G từ L1. X3 được chỉ định thuộc cả L1 và L2 vì lí do
tương tự. Mặt khác, X2 không được chỉ định thuộc bất cứ quĩ đạo nào. Nó đại diện một
phản hồi sai hoặc một đối tượng mới. Từ đó không thể phân biệt giữa hai trường hợp này,
sự giám sát giả thuyết rằng X2 là vị trí của một đối tượng mới. Dữ liệu radar tiếp theo sau
sẽ cho phép sự giám sát có hiệu lực hoặc phế bỏ giả thuyết này. Trong các trường hợp cụ
thể, sự giám sát sẽ cân nhắc kỹ trước khi bỏ qua quĩ đạo này


Hình 1.12 Tiến trình cho qua cửa


TÀI LIỆU THAM KHẢO

- Nguyễn Văn Vỵ (2002), Phân tích thiết kế các hệ thống thông tin hiện đại, hướng cấu
trúc - hướng đối tượng, NXB Thống kê, Hà Nội.
- Đặng Văn Đức (2002), Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML, NXB Giáo dục,
Hà nội.
- Đoàn Văn Ban (2003), Phân tích thiết kế hướng đối tượng bằng UML, NXB Thống kê.
-Nguyễn Văn Trường (2004), Hệ thống thời gian thực và ứng dụng trong kỹ thuật mô
phỏng, Trung tâm Công nghệ Mô phỏng – HVKTQS. [6] TS Hoàng Minh Sơn , Hệ Thời
gian thực và điều khiển thời gian thực, Tạp chí TĐHNN (tạp chí điện tử), ngày
13/10/2007.
-Nguyễn Văn Ba (2005), Phát triển hệ thống hướng đối tượng với UML2.0 và C++ , Nhà
xuất bản Thống kê – 2005
-Nguyễn Văn Vỵ (2004), Phân tích thiết kế hệ thống phần mềm – Bài giảng cho cao học,
Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội
- Ngô Trung Việt (bản dịch- 2001), Kĩ nghệ phần mềm, Nhà xuất bản giáo dục