實時操作系統VxWorks在跟蹤雷達系統中的應用

摘要：實現跟蹤雷達系統中各子系統之間的實時通訊，重點是信號處理子系統中信號處理板和網絡間的實時通訊。在實時操作系統VxWorks平臺下，編寫PCI設備的驅動程序和網絡通訊程序，以完成通訊功能。VxWorks的高可靠性和強實時性在應用中得到了充分的驗證，在VxWorks平臺的支持下，信號處理子系統完成了信號處理和網絡之間的實時通訊。

    關鍵詞：VxWorks 跟蹤雷達 PCI 網絡通訊

跟蹤雷達在跟蹤高速目標時，需要有足夠快的反應速度，這不僅對它自身的硬件系統的實時性要求較高，而且對相應軟件系統的實時性要求也較高。用實時操作系統VxWorks作為跟蹤雷達系統中的操作系統，可以滿足軟件對實時性需求。

本系統中，跟蹤雷達各分機設備在相應處理計算機、控制計算機控制下協調工作，完成對目標的跟蹤和測量雷達的引導，各分控計算機之間通過以太網接口相互通訊。跟蹤雷達軟件按功能分為主控、顯示、信號處理、伺服控制、高頻控制、光電控制六個子系統，分別對應不同的計算機。其中主控、信號處理、伺服控制、高頻控制、光電控制子系統上都使用VxWorks操作系統，如圖1所示。

1 VxWorks簡介

目前市場上比較著名的實時操作系統有：VxWorks、pSoS、Nucleus、VRTX、Windows CE、Palm OS、QNX、PowerTV、JavaOS、LynxOS等。其中，VxWorks是美國WRS（Wind River System）公司推出的一個具有微內核、可裁剪的高性能強實時操作系統，在實時操作系統市場上處于領導地位。它在航空、廣播、運輸、醫療、自動化生產和科學研究等領域中有著廣泛的應用，尤其是在國防和軍事上一些高精尖技術及實時性要求極高的領域中，體現出了其優越的性能。在1997年4月發射的火星探測器上也使用到了VxWorks。

（1）VxWorks的主要特點

VxWorks具有高度可剪裁的微內核結構，它需要的存儲器空間大約為8KB～488KB（ROM）、620B～29.3KB（RAM）。可見VxWorks有著極好的可伸縮性，用戶可以利用工具或直接修改內核源文件來配置內核。VxWorks能進行高效的多任務調度，它支持中斷驅動的優先級搶占式調度和時間片輪轉調度，并具有確定的、快速的上下文切換能力，確定的、微秒級的中斷延遲時間。這些使得內核具有非常強的實時性。

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