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基于VxWorks的嵌入式系統(tǒng)復(fù)合通信模式
摘要：在嵌入式系統(tǒng)與VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)應(yīng)用愈加廣泛的背景下，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)對(duì)于各類實(shí)時(shí)通信方式的不同需要，提出基于控制應(yīng)用的復(fù)合通信模式；以Radstone公司的PPCx系列單板機(jī)為例，給出實(shí)現(xiàn)方法，并對(duì)數(shù)據(jù)通信的產(chǎn)時(shí)性與安全性作了研究。片對(duì)于各類嵌入式操作系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)驗(yàn)具有很大的參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：VxWorks 嵌入式系統(tǒng) 實(shí)時(shí)性 數(shù)據(jù)通信
引言
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和更新，嵌入式操作系統(tǒng)以其速率高、穩(wěn)定、可配置內(nèi)核的優(yōu)勢(shì)正得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，包括醫(yī)學(xué)、圖像處理、軍事、工業(yè)控制、電信等許多領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)必須采用特殊有效的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，VxWorks正是一個(gè)具有高性能的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，成為嵌入式系統(tǒng)操作內(nèi)核的最佳選擇之一。隨著嵌入式系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的應(yīng)用不斷加強(qiáng)，具有多種數(shù)據(jù)通道的復(fù)合通信模式顯得列為必要。本文根據(jù)基于VxWorks的嵌入式系統(tǒng)對(duì)于數(shù)據(jù)通信的不同要求，提出一個(gè)嵌入式系統(tǒng)復(fù)合通信模型，研究幾種具有代表性的數(shù)據(jù)通信方式，并論述在VxWorks下的實(shí)現(xiàn)方法及其一些關(guān)鍵技術(shù)。
1 嵌入式系統(tǒng)復(fù)合通信模型的設(shè)計(jì)
嵌入式系統(tǒng)在控制領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，例如在工業(yè)控制當(dāng)中常常利用嵌入式系統(tǒng)作為中央控制機(jī)，完成信息采集、分系統(tǒng)監(jiān)管、系統(tǒng)決策等等重要功能。硬件往往離不開(kāi)軟件的支持。VxWorks操作系統(tǒng)是目前功能最全的、獨(dú)立于處理器的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)之一。考慮如何基于VxWorks實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的復(fù)合通信方式是有意義的。由于此時(shí)嵌放式系統(tǒng)已經(jīng)不再是孤立系統(tǒng)，而是處于某種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)當(dāng)中，因此，有必采取復(fù)合通信模式以適應(yīng)系統(tǒng)擴(kuò)展、集中控制和遠(yuǎn)程信息傳輸?shù)男枰？刂茩C(jī)應(yīng)當(dāng)具備優(yōu)良的系統(tǒng)總線、可靠的控制網(wǎng)絡(luò)、高速傳輸通道接口以及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管道。綜合以上考慮，圖1給出了一個(gè)控制機(jī)的復(fù)合通信模型。
控制機(jī)本身采用VME總線標(biāo)準(zhǔn)，可以嵌入多塊單板機(jī)，具有良好的系統(tǒng)擴(kuò)展性。為了適應(yīng)不同的通信要求，外圍有三種通信接口。其中光纖通信傳輸速率很高，適合作為大流量數(shù)據(jù)通道，例如信號(hào)處理機(jī)數(shù)據(jù)傳輸管道。串口通信設(shè)備簡(jiǎn)單、成本較低，傳輸速率適中且安全性高，可以作為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通道。以太網(wǎng)則由于其極佳的增容性、穩(wěn)定性，適合于局域網(wǎng)絡(luò)控制體系。
2 復(fù)合通信模式特點(diǎn)分析
為了對(duì)以上復(fù)合通信模型加以說(shuō)明，下面對(duì)片幾種通信模式的特點(diǎn)進(jìn)行分析。
（1）總線標(biāo)準(zhǔn)
目前常用的總線標(biāo)準(zhǔn)有多種，基中VME總線支持多處理器系統(tǒng)，最多可以容納21塊插件。地址總線32位，數(shù)據(jù)總線32位，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到80Mb/s。VME總線能處理7級(jí)中斷，具備高速的實(shí)時(shí)響應(yīng)能力。VM
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