基于uC-OS-Ⅱ的分布式實時仿真平臺設(shè)計.pdf

1、近年來，分布式仿真作為仿真技術(shù)的一個熱點，得到了快速的發(fā)展。分布式仿真的優(yōu)點是可以多處理器并行運算，在不考慮數(shù)據(jù)傳輸延時的情況下，分布式仿真比單個計算機仿真有更加強大的運算能力，但是（1）基于網(wǎng)絡(luò)的分布式仿真受操作系統(tǒng)和通訊延時的限制，無法真正達到硬實時的要求；（2）基于網(wǎng)絡(luò)接口的分布式仿真在將實物引入仿真回路方面也有難度。以上兩點降低了分布式仿真結(jié)果的置信度。因此，本文提出了一種分布式實時仿真平臺的設(shè)計方案。該方案繼承了分布式仿真開放

2、式、分布式的體系結(jié)構(gòu)，并且（1）基于實時操作系統(tǒng)，滿足硬實時要求；（2）具有高速輸入輸出接口，既方便將實物引入仿真回路，又可將通訊延時降到最小，滿足硬實時要求。 本課題基于PC/104硬件平臺和uC/OS-II多任務(wù)實時操作系統(tǒng)進行開發(fā)。課題的主要內(nèi)容如下： 搭建硬件仿真平臺。本文采用PC/104和RS-232和RS-485總線搭建了多節(jié)點的硬件仿真平臺。 移植嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-II到PC/104上。

3、移植uC/OS-II涉及CPU的硬件體系結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)內(nèi)核的實現(xiàn)等問題。本文首先分析了帶浮點運算單元FPU的80x86兼容CPU的硬件體系結(jié)構(gòu)；接著詳細說明了移植uC/OS-II需要編寫的內(nèi)核代碼；最后分析了移植測試的基本方法。這些工作的完成，使得嵌入式實時操作系統(tǒng)uC/OS-II得以成功地移植到PC/104開發(fā)平臺上。 基于uC/OS-II開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序和通訊模塊。本文首先分析了各個接口芯片的工作模式和編程方法；接著針對各個

4、芯片詳細說明了如何編寫初始化，參數(shù)設(shè)置，用戶接口等函數(shù)。 仿真平臺應(yīng)用。如何在本仿真平臺上開發(fā)仿真程序涉及uC/OS-II程序開發(fā)和設(shè)備驅(qū)動API接口函數(shù)的使用。本文詳細說明了使用本仿真平臺進行仿真程序設(shè)計中的基本問題并給出了主程序和各個仿真任務(wù)的程序框架。 通過本課題的研究，最終實現(xiàn)了一個基于PC/104和多任務(wù)實時內(nèi)核uC/OS-II的分布式實時仿真平臺。該平臺具有分布式、實時、占用系統(tǒng)資源少，底層功能靈活等優(yōu)點。