基于vxworks实时操作系统的双主机计算机系统的设计与实现

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1、基于VxWorks实时操作系统的双主机计算机系统的设计与实现基于Vx板进行数据通讯。A主机软件平台采用DOS平台，完成数据采集、系统控制、人机界面显示等功能，B主机采用Vx.收集整理基本思想是，当有更高优先级的任务进入就绪状态时，将抢占当前运行的低优先级任务的CPU资源，进行上下文切换后进入运行状态，中断可以抢占任何任务。Vx/LX-3160主板模块加以封装。A主板具有体积小、功耗低、造价低，运行稳定，通用性好等特点。其主要技术指标如下：　　CPU：AMDGeodeLX800，工作频率500MHz；　　内存：256MB；　　含内置显卡；　　显示分辩率：支持各级分辩

2、率，最高可达16001280；　　内置双Intel10M/100M自适应网卡；　　4个串口（1/2：RS232/422/485可选：3/4：RS232）；　　1个CF卡接口；　　ISA双96芯总线；　　3.3.2多功能接口卡　　双机系统计算机A主机多功能接口卡，其主要技术指标如下：　　1）并口：四个8255A并口，可工作在8255A方式0，1；　　2）串口：四通道RS232/RS422串口用户可选；其中RS422波特率大于150Kbps；　　3）32路单端或16路差分12bitA/D输入，A/D转换周期：≤15us　　4）4通道12bitD/A，输入电压：&

3、plusmn;10V，输出电压：±5V、±10V，转换精度：≤1LSB　　5）中断：1个8259可扩展PC中断，可接8个中断源；　　3.3.3B主板　　1）CPU：PentiumIII700MHz　　2）内存：256MB　　3）含内置显卡　　4）显示分辩率：支持各级分辩率，最高可达16001280　　5）内置双Intel8255910M/100M自适应网卡　　6）两个RS232串口　　7）ISA双96芯总线　　3.3.4同步数据链通讯板　　1）高速传输速度≥10Mbps　　2）EPROM/RAM128K　　3）二片82530

4、、一片8251、一片DMA　　4）四路RS422、全双口通讯（其中要求2路能完成HD）　　3.4软件设计　　3.4.1软件功能模块组成　　双机系统计算机软件设计贯彻模块化设计原则，采用面向对象的软件设计方法，按功能划分主要包含如下模块，如图4所示。　　3.4.2软件设计说明　　VxWorks嵌入式实时系统多任务软件的设计的关键是如何确保软件运行的实时性，稳定性和运行效率。其中包括如何按照功能进行多任务划分、任务优先级的设置、任务间通信机制的选择、中断处理程序的编写、采取何种任务调度策略等技术是嵌入式多任务软件设计的关键技术。　　双机系统计算机采用基于任务优先级的抢

5、占式调度算法完成软件任务划分。　　1）任务划分　　双机系统计算机软件按照以下原则划分为多个任务：　　A）功能内聚性，如伺服控制模块中手动、跟踪、接收目标指示等功能耦合比较紧密的工作放到一个任务来完成。如果把该功能模块分解过细会引起任务间频繁切换，导致系统开销增加；　　B）时间紧迫性，对于实时性要求比较高的任务，如A、B主机中的网络通讯模块，以高优先级运行，以保证事件的及时响应；　　C）周期执行原则，如A主机中的主程序模块，应作为一个任务来运行，通过硬件定时器中断方式，以一定时间间隔激活该任务，完成实时数据采集、系统控制等功能。　　2）任务优先级设置　　VxWork

6、s系统中任务有256个优先级，从0到255，0的优先级最高，255的优先级最低。系统级的任务优先级一般不大于50，因此用户任务的优先级要低于系统级任务，以免影响用户程序的调试。在双机系统计算机软件设计中，根据时间紧迫性和周期执行原则，将主程序任务模块、网络通讯任务模、伺服控制任务模块设置成较高优先级，将对实时性要求不高的调试界面显示模块、自检模块设置成较低优先级，以确保系统运行效率和实时性要求。　　3）任务间通信机制　　VxWorks提供了多种任务间通信机制，常见的有如下几种方式：　　A）共享内存。主要用于简单的数据共享，任务间通信最简单的方法是采用共享存储区，即

7、相关的各个任务分享属于它们的地址空间的同一内存区域；　　B）信号量。主要用于解决任务间临界资源访问的互斥和同步，当两个或多个任务都要访问某些共享数据时，为了避免冲突，保持操作的完整性，对于共享数据的锁定是非常重要的，如果控制不当，可能得到错误结果，所以一般采用关中断、抢占禁止和信号量锁定资；　　C）消息队列和管道。消息队列主要用于单处理器中相关任务间消息的发送和接收；管道是受驱动器管理的虚拟I/O设备，提供一种灵活的消息传送机制。　　双机系统计算机任务间通信采用二进制信号量和互斥信号量方式完成任务间数据通讯。　　3.4.3软件流程图　　双机系统计算机软件主循环功能

8、流程框图如