● 摘要
实时测控系统在国民经济的各个领域有着广泛的应用,是目前研究的一个热点。其显著的特点就是测控任务必须满足实时要求,即测控系统的正确性不仅仅依赖于计算的逻辑结果而且更依赖于结果产生的时间,一个好的实时系统起到重要的作用。本课题研究的飞控组件性能测试系统是实时测控系统的一个典型应用,模拟飞控组件实际的工作环境对其进行半实物仿真。首先,本文从硬件环境的角度上对飞控组件性能测试系统进行了整体的介绍,该系统由总控计算机系统、遥测计算机系统等五个部分组成,文中简单描述了各组成部分的具体功能和测试系统的外型总体设计。从系统软件方面,针对测控系统对实时性的要求,本文详细说明了操作系统的选型问题,从实时性、稳定性和易用性等方面对几种提高系统实时性的方法进行了比较,选取了Ardence RTX(Real-Time Extension)来对Windows系统进行实时扩展,并且通过RTX结构对其实时性原理作了详细地分析,通过实验验证了RTX能够满足系统的实时性要求。其次,本文详细探讨了基于RTX系统的PXI总线接口板卡驱动程序的开发,总结出PXI驱动开发的具体流程,提出了针对PLX9054桥接芯片的驱动程序设计框架,阐述了驱动程序中各功能模块的实现方法和技术要点。具体完成了BMK遥测采集卡、RS422通信卡、1553B卡等在RTX系统下的驱动程序开发与调试工作。同时利用共享内存和信号量实现了Windows与RTSS进程间的通信,将Windows图形界面功能与RTX的实时性很好地结合起来。根据RTX系统对TCP/IP协议和网络传输功能的支持,本文利用WinSock API实现了面向连接的客户端/服务器架构的工作流程,并通过实验验证RTX系统的网络通信具有很好的稳定性和可靠性,满足测控系统的要求。最后,本文重点说明了测控系统应用程序的设计。系统软件采用客户端/服务器架构和层次化的体系结构特点,根据软件系统的技术要求分为五大功能模块。本文利用Xtreme Toolkit实现了具有Office2007风格的用户应用程序,并对Win32与RTSS进程间通信过程中非实时任务的图形刷新率问题进行了详细阐述,最终实现了整个测试流程的调试。目前,该系统经过试验以及软件与硬件的联合调试,工作稳定,达到了设计的预期要求。
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