第章抢占式实时操作系统和FPGA
已经快夜里十二点了。
刘怡晴此时还在实验室忙着论文的事情。
临近博士毕业，刘怡晴就越发的忙碌了。
只有读博士的人才明白，读博是一件孤独的事情。
大概在一年前，刘怡晴把自己研究的重点放在了陈青峰罹患的罕见的淋巴癌方向上。
因为她发现，陈青峰的病历似乎很有研究的意义。
陈青峰的这种病，大部分的患者生存周期都不会超过三个月。
因为这种病治疗的费用实在是太高了。
不说别的，在没有弗洛泰因之前，能接受重质子治疗的人本来就很少，因为几十万的费用不是谁都能承受的。
能够按照医生指导的方案进行治疗的患者本来就少，再加上之前没有特效药。所以能够研究的有价值的病历也很少。
……
陈青峰现在可以说不是为自己而活，而是为了科学，为了更多同种病的患者而活的。
刘怡情正在写着陈青峰的案例，突然间却注意到了陈青峰的生日。
“居然是明天？”
刘怡情看了一眼时间，原来已经到明天了。
刘怡晴鬼使神差的拿起手机，给陈青峰发了一条信息。
“陈先生，生日快乐！”
……
一大早，陈青峰的早餐是一碗热气腾腾的手擀面。
他提前交代了厨师，要做成一整根一碗的那种。以至于早上吃的时候，陈青峰甚至没舍得咬断。
不知道是不是人又大了一岁，陈青峰发现自己的性格都变了。
现在的他不喜欢热闹，而且因为生病，吃得也很简单。
一晚上不看手机，陈青峰就有一大堆的消息等着处理。
说起来，陈青峰还挺擅长这个的。
人应该学会使用工具，让自己轻松起来、
陈青峰以前用开源的项目管理软件来管理项目，用git整合代码。后来到了移动互联网时代，陈青峰又用上了钉钉。
仔细想想，当初虽然老谢名义上是老板，但是项目开发和客户沟通，乃至于后面要回款的事情，陈青峰都做过，老谢把一切难题都推到了他这个技术总监头上，现在想想，其实有些技能自己还是用得上的。
当然他可不会感谢老谢。
吃完饭，陈青峰去裁判文书网上查了一下，老谢偷税漏税被判了五年，离出来还早着呢！
……
杜克人在美国，和陈青峰有时差，不过这家伙是个夜猫子，什么时候联系他，什么时候都在线。
“我花了一千刀，搞到了一台也门人用过的无人机！”
陈青峰没想到这家伙这么快，不过对方急着邀功，很快就把照片传了过来。
战场上用的无人机，看起来和民用的也差不多，杜克演示了一下，无人机下方挂弹的控制模块。
陈青峰对这些不关心，他只关心，这些无人机从什么地方弄来的。
“外壳上没有任何公司的商标或者痕迹！”
“可以拆开看看吗？”
陈青峰想看看这套无人机的控制系统。
无人机的操作系统很多，不过大部分都会采用开源的成熟系统uCosII，VxWorks，nuttX等。
这方面陈青峰也不了解行业内幕，所以他不知道会不会也是国产品牌遥遥领先。
普通人看操作系统，其实只是看表面的可视化界面。
比如图标的拖拽，还有其他一些炫酷的效果，有的厂家所谓的完全自主开发，指的也是这部分。
而真正的工程师要看到的则是系统的内核。
比如对存储区的读写，各种模块的兼容，CPU的指令集。
linux之父，当初开发的东西，也不过是在屏幕上交替的输出a和b。
这种展现懂的都懂，意味着他开发的程序可以实现两个线程。
所以真正的操作系统绝不是看起来那么炫酷的东西，而是稳定的，结合在硬件内部去干着一些老黄牛的工作。
无人机的操作系统也是如此。
和普通手机使用的那种不同，无人机使用的是一种抢占式的实时操作系统。
为什么是抢占式的实时操作系统？
因为无人机的使用场景中经常会遇到一些突发事件，比如飞行姿态不稳定。
这个时候CPU需要处理的不是对这种已经存在的任务，而是要优先处理好无人机的飞行姿态，也就是突发的事件。
这是从设计思路上根本不同的两种操作系统。
随着杜克把无人机的外壳打开，陈青峰立刻看到了里面的电路和芯片布局。
FPGA
陈青峰没想到，这台无人机使用的是可编程逻辑控制器。
如果是这样的话，大概率不是土耳其出产的，因为fpga平台，按照陈青峰所知道的做无人机并不是特别的稳定。
别看现在好像是个人都能手搓无人机。有的人甚至拿四个树枝都能拼成一个无人机的架子。
但是想要把这东西运用到战场上，可不是那么简单。
简单的说无人机的硬件主要包括飞行控制系统、动力系统、通迅链路、机架等部分。
飞行控制系统集成了高精度的感应器元件，主要由三轴陀螺仪，三轴加速度计，三轴地磁传感器，气压计和GPS模块以及控制电路等部件组成。
有些飞控还有超声波传感器，光流传感器等模块。
而无人机的核心―飞行控制系统，可以有支持固定翼、多旋翼及直升机的飞行控制系统。
如此多的系统全都用CPU来进行处理相关的信息，因此必须要一个稳定的无人机开发平台才可以。
市面上常见的有DJI的开发平台，另外基于高通公司和英特尔公司也有相应的开发平台。
但是波斯这种被封锁的国家，想要获得这些平台的芯片，估计是不可能的。
所以他们就只能另辟蹊径。
从民用的fpga上想办法。
之前他们用西门子的芯片去制造铀浓缩机，自然也可以想办法，用民用的fpga去制造无人机。
但是这样的系统真的稳定吗？
陈青峰看着这一套电路和芯片，心里在为进步的波斯人执着的同时，也从工程师的角度本能地预感到这东西应该有很多的漏洞。
“逆向工程你懂吗？”
“我对硬件不熟悉！”
杜克诚实的回答道：
“让我教你，咱们看看那些波斯人，到底是怎么用一堆民用元器件把这套东西凭空拼凑出来的？”