H-JTP平台通用半实物实时信息处理节点开发

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我单位基于Windows操作系统开发的联合仿真试验平台H-JTP,在半实物仿真应用中,实时性不满足要求。本课题针对此问题,利用PXI总线硬件设备搭建通用硬件环境,在PXI嵌入式计算机中,基于VxWorks系统开发实时信息处理软件,对基于Windows的H-JTP节点进行扩展,开发H-JTP平台的通用半实物实时信息处理节点。本课题的研究成果,对于提高H-JTP仿真节点的实时性,促进其在仿真领域的应用,具有重要的意义。本文首先分析了H-JTP平台在实际使用场景中的实时性需求,设计出一套系统改进开发方案,使用半实物实时信息处理节点软件对于接收到的硬件数据包进行实时解析、处理并对事件进行实时响应从而改善其性能。通过对市场主流操作系统VxWorks、QNX、Clinux、RTEMS的对比分析,选择了嵌入式实时操作性系统VxWorks作为信息处理节点的操作系统环境。将VxWorks操作系统部署到了基于PXI总线的嵌入式计算机上,并在分析了wind微内核下驱动程序的挂载机制的基础上开发出了系统的驱动程序;在分析仿真测试任务需求的基础上,选择了实验室自研的PXI总线硬件仪器板卡,并借助VxWorks操作系统提供的PCI设备库,开发了仪器设备的驱动程序为用户态的应用程序提供硬件操作接口。根据系统设计方案需求和H-JTP业务功能,使用统一建模语言进行系统的软件设计。在VxWorks环境下,开发了仿真节点的事件响应组件,用于进行用户配置信息的解析并设置事件映射表,进行外部数据的接收,并根据事件映射表进行响应,控制外部设备的工作状态。并根据需要设计了通用的用户协议模板,配合事件响应组件进行数据交互和响应。并使用系统提供的集成开发环境进行软件开发,按照系统要求,设计模块化任务并进行任务的优先级划分,从而实现软件实时性优化。在完成信息处理节点平台的开发后,进行系统的硬件环境和软件应用程序的测试,配置试验环境、加载试验任务并进行了完整的试验流程测试。经测试,开发出的半实物实时信息处理节点完成了系统提出的功能要求,并且实现了H-JTP平台的实时性优化任务,完成了系统的性能要求,能够无缝接入现有的平台,完成了开发任务。
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