基于VxWorks的嵌入式實(shí)時(shí)PLC設(shè)計(jì)

了其通信性能，實(shí)時(shí)能力大大提高，同時(shí)此結(jié)構(gòu)具有完全開放性，高度兼容性，極佳的可擴(kuò)展性，使得自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不受硬件的限制，可以有效地提高PLC 的運(yùn)行速度和可靠性，并且支持多任務(wù)的控制策略。另外相應(yīng)的從嵌入式處理的設(shè)計(jì)與和BSP 改造方面，也做了相應(yīng)的優(yōu)化處理。
3、基于PPC 的嵌入式處理器設(shè)計(jì)
VxWorks 系統(tǒng)運(yùn)行在基于PPC 的MPC860 處理器上，并作了一些有關(guān)改造以適應(yīng)實(shí)時(shí)PLC 的現(xiàn)場(chǎng)總線的通信要求。主要包括4 個(gè)主要模塊（如圖3）：PowerPC 核心，系統(tǒng)接口單元(SIU)，通信處理模塊(CPM)和快速以太網(wǎng)控制器(FEC)。

系統(tǒng)接口單元(SIU)集成幾乎所有32-bit 處理器系統(tǒng)的常用功能。MPC860 采用32 位內(nèi)部總線，可以支持8，16 或32 位的外設(shè)和存儲(chǔ)器，同時(shí)SIU 提供功耗管理、復(fù)位控制、PowerPC減法器、PowerPC 時(shí)鐘基準(zhǔn)以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘等功能。其內(nèi)存控制器可以控制多達(dá)8 個(gè)存儲(chǔ)體，同時(shí)只需通過(guò)很少的電路就可實(shí)現(xiàn)與DRAM，SRAM，F(xiàn)lash 以及其它外圍設(shè)備的無(wú)縫連接，同時(shí)DRAM 接口支持8，16 和32 位的端口，DRAM 控制器提供頁(yè)模式下的突發(fā)傳送訪問(wèn)；
提供4 個(gè)16 位通用定時(shí)器或者2 個(gè)32 位定時(shí)器；同時(shí)系統(tǒng)集成單元集成了總線監(jiān)控、軟件看門狗、系統(tǒng)節(jié)電模式、時(shí)鐘合成、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、復(fù)位控制以及支持IEEE 1149.1 調(diào)試方式JTAG等。
通信處理模塊(CPM)具有更強(qiáng)大的通信處理能力，擁有獨(dú)立的簡(jiǎn)單指令集通信處理器(RISC)，能夠完成低層次任務(wù)以及DMA 控制，使得PowerPC 內(nèi)核能夠空閑出來(lái)處理高層次的實(shí)時(shí)任務(wù)，從而降低了系統(tǒng)頻率，減少功耗。
內(nèi)嵌的 FEC 模塊與IEEE 802.3 兼容，支持10-和100-Mbps 連接。不僅完成了以太網(wǎng)協(xié)議中的MAC 控制功能，并且使用了突發(fā)傳送DMA，從而減少了系統(tǒng)總線的負(fù)荷。而FEC內(nèi)部接的收和發(fā)送FIFO 通過(guò)將所有的沖突碰撞局部化到FEC 內(nèi)部而進(jìn)一步減輕總線的負(fù)荷。FEC 采用獨(dú)立的發(fā)送緩存描述符和接收緩存描述符來(lái)完成具體的收發(fā)存取。可支持Modbus，CAN，EIP 等現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用。
4、BSP 的改造
BSP 即Board Support Package，通常指針對(duì)具體的硬件平臺(tái)，用戶所編寫的啟動(dòng)代碼和部分設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的集合。BSP 是一個(gè)VxWorks 內(nèi)核運(yùn)行的基礎(chǔ)。
4.1 BSP 與VxWorks 的層次關(guān)系在 VxWorks 中，將BSP 簡(jiǎn)單描述成介于底層硬件環(huán)境和VxWorks 之間的一個(gè)軟件接口。