基于VxWorks操作系統(tǒng)的CompactPCI仿真系統(tǒng)

VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司于1983年設計開發(fā)的一種嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS)，該系統(tǒng)以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通訊、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實時性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。在美國的F-16、FA-18戰(zhàn)斗機、B-2隱形轟炸機和愛國者導彈上以及1997年4月在火星表面登陸的火星探測器上都使用到了VxWorks。

VxWorks系統(tǒng)在各方面的性能表現(xiàn)卓越，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

(1)良好的實時性和穩(wěn)定性

· 優(yōu)先級搶占調(diào)度和時間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

· 強大市場占有率、國防軍事的多種應用

(2)高效的任務管理

· 多任務，0～255的256個優(yōu)先級

· 任務控制塊TCB、任務調(diào)度算法和排隊策略

· 上下文快速切換

(3)靈活的任務間通信

(4)微秒級的中斷管理

(5)方便移植、構(gòu)建的VxWorks板支持包(BSP)

(6)支持多種標準：ANSI C

(7)豐富的網(wǎng)絡功能

VxWorks操作系統(tǒng)提供了集成的開發(fā)調(diào)試環(huán)境——Tornado，方便系統(tǒng)定制和程序開發(fā)，而且提供了多種分析工具進行任務間的協(xié)調(diào)，保證了各項實時指標。系統(tǒng)開放與調(diào)試非常方便，如圖1。

圖1 Tornado開發(fā)調(diào)試環(huán)境MIC 3000系列產(chǎn)品是研華為中、高端應用提供的高性能、低成本的測量和控制平臺及系統(tǒng)，包括完整的機箱、主板和數(shù)據(jù)采集與通訊板卡，并支持各種主流的操作系統(tǒng)。研華對于VxWorks的支持非常完整，提供CPCI主板的BSP和數(shù)據(jù)采集與通訊卡的源碼級或編譯包級的驅(qū)動支持。研華通過封裝驅(qū)動函數(shù)，將復雜的高速數(shù)據(jù)采集編程簡化為Open、Start、Check、Close等幾個步驟，通過和Tornado集成環(huán)境可以非常方便地進行程序開發(fā)，流程如圖2所示。

圖2 數(shù)據(jù)采集流程

基于VxWorks的軍事仿真系統(tǒng)可應用于雷達、潛艇、軍艦、魚雷控制、衛(wèi)星定位、飛行器、武器系統(tǒng)等。仿真系統(tǒng)主要包括：主控機(Host)、目標機(Target)，如圖3所示。

圖3 基于VxWorks的軍事仿真系統(tǒng)

主控機主要用于建立數(shù)學模型，監(jiān)視仿真系統(tǒng)中參量的運行變化等，采用 AWS研華工作站W(wǎng)indows操作系統(tǒng)。

目標機為系統(tǒng)的核心執(zhí)行機構(gòu)，實時采集數(shù)據(jù)作為模擬仿真的參量，應用MIC-3000 產(chǎn)品作為目標機，完成現(xiàn)場端實時數(shù)據(jù)采集及控制。