基于VxWorks的數(shù)據(jù)采集與顯示控制終端的研究和設計.pdf

1、隨著計算機技術、半導體技術、電子技術的飛速發(fā)展，嵌入式微處理器的性能也得到不斷提高，從而使得嵌入式系統(tǒng)在越來越多的領域得到更加廣泛的應用。某型步兵戰(zhàn)車基于VxWorks的數(shù)據(jù)采集與顯示控制終端的系統(tǒng)就是嵌入式系統(tǒng)在數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)中的具體應用，同時本系統(tǒng)也為步兵戰(zhàn)車的信息化和數(shù)字化提供可靠性高、性能優(yōu)越的硬件和軟件支持。 系統(tǒng)設計中采用了以PC/104486DX嵌入式計算機(顯示控制終端)、雙LPC2294冗余結構(數(shù)據(jù)采集與

2、控制)為核心的硬件平臺和嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks為軟件平臺，體現(xiàn)了嵌入式數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的一般開發(fā)流程。系統(tǒng)中的測控模塊將所采集的信息經LPC2294處理后，以CAN總線作為通信網絡，把結果傳輸?shù)较鄳娘@示控制終端，顯示控制終端把結果以圖形化的形式顯示到車長、駕駛室顯控終端(虛擬儀表)上，車長、駕駛員據(jù)采集的信息和上級命令把處理的結果以控制命令的形式通過CAN總線發(fā)送到采集與控制終端。 本文主要研究內容：首先針對某型步

3、兵戰(zhàn)車信息化、數(shù)字化改造的總體需求進行分析，提出了基于VxWorks的數(shù)據(jù)采集與顯示控制終端設計的總體框架、功能模塊的劃分，給出了PC/104486DX嵌入式計算機(顯示控制終端)和雙LPC2294冗余結構(數(shù)據(jù)采集與控制)為核心的硬件平臺以及基于VxWorks的模塊化軟件設計。在系統(tǒng)中采用多任務嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks，將系統(tǒng)按優(yōu)先級分為多任務且采用中斷方式，有利于提高系統(tǒng)的實時性。在硬件設計中采用雙冗余的設計，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性

4、，在軟件方面使用模塊化設計，提高了軟件的開發(fā)、擴展以及方便今后的升級。然后通過對各總線技術的分析，確定本系統(tǒng)使用CAN總線作為通信網絡，提出了基于數(shù)據(jù)優(yōu)先級的CAN通信協(xié)議。并且研究了VxWorks下的驅動程序設計，實現(xiàn)在VxWorks下的CAN控制器的驅動程序開發(fā)；最后，論文給出了使用位圖作為顯示背景的、采用雙緩沖技術的圖形用戶界面的設計方法與實現(xiàn)，很好解決了在VxWorks下圖形用戶界面的開發(fā)難度，以及圖形用戶界面在顯示中的一些問題