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FreeRTOS多任务黑匣子数据记录与事故分析系统.docx
资料介绍
FreeRTOS 多任务黑匣子数据记录与事故分析系统
实验说明
实验概述
在航空航天、工业控制和汽车电子等安全关键领域，"黑匣子"（飞行数据记录器）是事故分析的重要工具。它持续记录系统的运行状态、操作指令和异常事件，在系统发生故障后可以通过分析记录数据定位问题根因。本实验设计一个基于 FreeRTOS 的黑匣子数据记录系统，使用环形缓冲区持续存储系统运行数据，支持触发式保存（异常发生时冻结数据）和事后分析导出。
实验原理
黑匣子系统的核心是数据记录与存储管理。本实验采用双缓冲区的设计：一个持续写入的环形缓冲区（实时缓冲区）和一个在异常触发时冻结的保存缓冲区（冻结缓冲区）。系统正常运行期间，数据记录任务以固定周期（如 100ms）采集系统状态数据，包括各任务的状态、堆栈使用率、CPU 利用率、关键变量值等，写入实时缓冲区。缓冲区采用环形设计，新数据会覆盖最旧的数据，始终保留最近 N 条记录。当系统检测到异常事件时（如看门狗超时、任务崩溃、数据校验错误等），冻结机制立即停止实时缓冲区的写入，将当前缓冲区内容保存到非易失性存储中，同时记录异常发生时的上下文信息。本实验还实现了数据导出功能，可以通过串口将记录的数据导出到 PC 进行分析。实验模拟了系统正常运行和异常触发两种场景，演示了黑匣子数据的记录、冻结和导出过程。
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| FreeRTOS多任务黑匣子数据记录与事故分析系统.docx | 39K |
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