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随着工业控制技术的发展,一种跨平台式的、可进行远程管理的、通用的、支持嵌入式Linux的集散控制系统必不可少。本文就是在这种背景下提出了跨平台嵌入式集散控制系统的方案。以控制代码的跨平台为设计目标,实现其在不同底层嵌入式控制模块上的实时运行,并通过多种通信接口与主控机交互,完成工业的集散控制。
本文设计的集散控制系统是由以虚拟机为核心的运行时系统与主控机组成。在确定了系统整体模型的前提下,进行了各任务模块间的逻辑结构设计。本系统构建了适合于嵌入式系统的64位汇编指令集,并设计了相应的汇编系统,将指令生成通用代码,并且构建跨平台虚拟机,对通用代码进行解释执行,而且设计出虚拟机的机器级调试器,对指令进行调试跟踪。还提出了单任务简单运行时系统和多任务复杂运行时系统两种方案,对虚拟机在不同环境下的跨平台性能进行验证。本文分析了嵌入式Linux的实时调度算法和嵌入式单板环境的特点,重点研究了这些环境下的跨平台虚拟机系统的实现。
本系统的底层控制模块以ARM微处理器为核心,分别将单板和嵌入式操作系统μClinux两种环境作为系统支撑,与主控机交互,完成集散控制的模拟测试工作,达到设计目标的要求,取得了良好的应用效果。