RTEMS在机车控制计算机上的研究与应用

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:peterpetersxs
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
使用嵌入式计算机作为机车的核心控制器是今后发展的趋势,随着机车自身各项功能与性能的不断提升,机车控制系统变得越来越复杂。通过对嵌入式产品的调研发现,直接在复杂的嵌入式计算机上进行软件开发通常存在以下问题:1.软件可移植性差,当控制器硬件改变后,原有硬件基础上设计的软件代码不能在新硬件平台上运行,造成前期工作的大量浪费。2.嵌入式计算机外设资源丰富,各种外设资源需要复杂的协议才能正常工作,相关软件编写时工作相当艰巨。3.计算机控制器需要完成的功能很多,而且对实时性有要求。多任务与实时性存在制约性,需要协调好多任务和实时性这对矛盾。   本文针对上述问题进行了多方面的调查、探讨和研究,最终采用在硬件平台上移植实时操作系统并为硬件平台提供专用板级支持包(BSP)的方案。该机车计算机核心控制器采用的是嵌入式计算机PC-104,针对PC-104所特有的各种设备开发了相应的BSP软件(设备驱动程序)及测试应用程序。其中BSP软件的设计主要包括:1.构建BSP及测试软件开发平台。2.FPGA模块(双端口RAM)驱动程序的设计,通过该模块可以实现PC-104和系统中各个子模块间的数据交换。3.CAN模块驱动程序的设计,PC-104可以通过CAN接口和外部设备进行数据交换。4.网卡模块驱动程序的编写,该模块结合操作系统附带的TCP/IP协议栈使得应用程序开发人员无需关心底层硬件的具体情况,根据BSP层提供的接口即可进行开发,从而降低开发难度。   通过在硬件平台上移植实时操作系统解决了应用软件在不同硬件平台上移植的问题;操作系统的多任务管理和任务优先级划分功能可以协调多任务与实时性这对矛盾。在该机车计算机平台上运行设计的测试应用程序,各个模块均能够实现数据的正常收发且在数据的收发速率和可靠性等方面都达到了预期要求。实验证明该系统硬件平台及BSP软件设计正确。将该系统应用于机车控制能够提高机车的自动化水平,具有实用价值和推广价值。
其他文献
微穿孔板吸声体是我国声学专家马大猷教授提出的,它是由穿孔直径在1毫米以下的薄板和板后空腔组成的共振吸声结构。与多孔吸声材料相比,微穿孔板吸声体具有不受材料限制、能够
针对具体的应用场合,如何设计软测量技术的合理硬件架构、高效软件框架及高性能算法,是非常值得研究且极富挑战的内容。本文针对废杂铜冶炼过程中铜成分检测滞后大等问题,以TI Da Vinci家族的ARM与DSP双核芯片TMS320DM6446为核心设计并实现了一个铜成分软测量系统。以实时性、准确性为目标,设计了一个高效的软件框架,提出了一系列高性能的算法:复杂背景下铜块图像感兴趣区域(ROI)提取的SB
超声波流量计具有非接触式测量、测量范围宽、安装简便等优点,在现代工业生产过程中被广泛应用。本文针对在现在半导体加工工业过程中的一类特殊超声流量计要求,对具备典型的低
微生物发酵是一个非常复杂的生化反应过程,具有高度的非线性、时变性和不确定性。其发酵过程的关键生物参数,如基质浓度、菌体浓度及产物浓度等,难以实时在线测量,因而对整个发酵
近年来,视频检测与跟踪技术越来越受到人们的重视,发展也越来越快,这项技术已经成为智能化社会的一部分,与我们的生活息息相关。  在实际生活中,应用视频检测和跟踪技术的目的在
城市安全一直以来都是一个备受关注的话题,随着社会和科技的发展,城市系统日趋复杂,其各个运行子系统自身不断发展的同时,彼此之间的联系和依赖程度也越来越高,在大幅提高了城市运
随着集成电路设计与制造技术的快速发展,新型集成器件以及集成化的模拟、数字混合电子系统不断出现。其中,基于电流模式的CMOS放大器由于其独特的性能,已越来越多地应用于各种模
在钻井现场,电动钻机动力系统为各个系统提供所需用电,动力控制系统中最重要的环节就是对柴油发电机组的控制。动力系统一般由多台柴油发电机组组成,柴油发电机组的控制系统分为
塔式起重机是建筑工地中常见的设备,环形空间内能够在水平和垂直方向搬运物料,对节省人力和加快施工进度有着非常重要的意义,但近年来,随着建筑楼群密集度的加大,施工单位为了加快施工进度,经常将多台塔式起重机同时分布在一个施工场地交叉工作,使塔式起重机之间出现碰撞情况。虽然我国国家标准化委员会和国家质量监督检验总局在2007年颁布并正式实施了《塔式起重机安全规程》,且相关部门每年都会增加人力和物力去监督塔
随着社会和社会经济的不断发展,城市中高层建筑和大型建筑的不断增加,火灾隐患也大大增加,严重威胁着人民生命和财产安全。现代化建设的飞速发展以及人民生活水平的不断提高,也使