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Date 2024-04-13
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风河增强VxWorks 653集成模块用于航空电子系统硬件的支持

VxWorks 653是面向安全关键级别集成模块化航空电子系统(IMA)的ARINC 653专用实时操作系统,目前已经成功应用于全球100多家公司、40多种飞机机身设备中的180多个子系统,其中也包括波音787 Dreamliner客机。VxWorks 653实现了严格的两级时间与空间调度,以及支持单芯片实例下不同DO-178B安全认证级别应用部署的隔离环境,能够达到较高的性能和较低的抖动 (jitter)。VxWorks 653还提供了通过DO-178B安全认证的开发工具,使开发人员能够快速地将新的软件模块插入共享的航空电子系统平台,而不必对整个系统环境进行强制重测试,从而实现了高级别的系统集成和更新。

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Date 2024-02-27
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世界首屈一指的嵌入式实时操作系统

摘要:

为了提高嵌 入式实时操作系统下驱动开发的可扩展性、可升级性,研究了基于VxWorks6.x 实时操作系统的 VxBus 虚拟总线技术。采用 XBD(extended block device) 程序设计工具,作为连接设备驱动和 VxWorks 文件系统之间的接口,通过开发以XBD为接口的SD卡块设备驱动,表明了VxBus虚拟总线技术能够有效的对设备驱动进行管理,提高了VxWorks开发的性能, 并且实现了对SD卡的MS-DOS FAT32文件系统加载。

摘要:

为解决大规模海上拖缆地震勘探对控制系统的实时性和处理效率问题,提出了采用CPCI工控机箱为硬件平台,VxWorks实时操作系统为软件处理平台,设计和实现了一套CPCI多通道卡驱动程序。通过分析VxWorks驱动程序结构和CPCI总线设备特点,重点给出了从内存映射模块、中断注册初始化模块和中断处理模块等方面进行CPCI多通道卡驱动程序的设计方法、实现过程和关键代码。集成CPCI多通道卡驱动程序的“海燕”拖缆定位与控制系统具备12个通道数据处理能力,多次成功应用到海上生产作业中,其实时性和处理效率满足大规模海上拖缆地震勘探对控制系统的要求。CPCI多通道卡驱动程序设计合理,易于扩展到其他具有多通道、多任务、实时性要求高的嵌入式数据采集系统中。

0 引言

中国海油开展自主海上高精度地震勘探装备研发,成功研制出具有自主知识产权的“海亮”高精度拖缆地震采集系统、“海燕”拖缆定位与控制系统(控制系统)、“海途”综合导航系统、“海源”气枪震源控制系统,通过多次试验和生产作业,实现了海洋地震拖缆采集装备产业化应用,关键技术跻身国际先进行列,为实现我国海上油气增产、保障国家能源安全、建设科技强国做出积极努力。

控制系统是成套地震勘探装备的重要组成部分,它由船载控制系统和水下控制器组成。它通过控制挂载在拖缆上的罗经鸟的翼板垂直方向移动实现拖缆拖缆沉放深度控制,通过控制水平鸟翼板水平方向移动实现拖缆间距控制,通过控制声学鸟和水平鸟发射声学信号进行声学网络测距,最后通过实时采集深度数据、航向数据、相对位置数据等,给综合导航系统提供原始测量数据用于坐标实时解算,最终给地震数据提供位置信息。随着勘探船拖带能力提升和拖缆地震勘探向深海发展需要,当前我国勘探船拖带的拖缆规模达到12(缆)*12 km,每种拖缆上挂载的控制器按照300米间隔布放,控制系统需要在特定的工作周期内完成12(拖缆)*120(控制器)规模的实时控制和数据采集,对数据传输的实时性和处理效率要求极高。

vxWork Image Type

vxWorks 镜像可以大致分为三类:

1. 可加载的vxWorks(由单独的bootrom等引导程序加载启动):

VxWorks映像类型旨在在开发期间使用,通常称为可加载镜像。在开发环境中,映像通常存储在主机系统(或网络上的服务器)上,由引导加载程序下载到目标系统,然后加载到RAM中。符号表在主机上维护(在文件vxWorks.sym中),主机开发工具在其中使用它。将符号表保留在主机上可以减小映像大小并减少启动时间。如果使用INCLUDE_STANDALONE_SYM_TBL组件重新配置了VxWorks,则符号表将包含在VxWorks映像中。