基于uc%2fos-ⅱ的分布式实时仿真平台设计

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1、摘要基于uC/OS-II的分布式实时仿真平台设计摘要近年来分布式仿真作为仿真技术的一个热点得到了快速的发展分布式仿真的优点是可以多处理器并行运算在不考虑数据传输延时的情况下分布式仿真比单个计算机仿真有更加强大的运算能力但是1基于网络的分布式仿真受操作系统和通讯延时的限制无法真正达到硬实时的要求2基于网络接口的分布式仿真在将实物引入仿真回路方面也有难度以上两点降低了分布式仿真结果的置信度因此本文提出了一种分布式实时仿真平台的设计方案该方案继承了分布式仿真开放式分布式的体系结构并且1基于实时操作系统满足硬实时要求2具有高速输入输出接口既方便将实物引入仿真回路又可将通讯延

2、时降到最小满足硬实时要求本课题基于PC/104硬件平台和uC/OS-II多任务实时操作系统进行开发课题的主要内容如下ò搭建硬件仿真平台本文采用PC/104和RS-232和RS-485总线搭建了多节点的硬件仿真平台ò移植嵌入式实时操作系统uC/OS-II到PC/104上移植uC/OS-II涉及CPU的硬件体系结构和操作系统内核的实现等问题本文首先分析了带浮点运算单元FPU的80x86兼容CPU的硬件体系结构接着详细说明了移植uC/OS-II需要编写的内核代码最后I上海交通大学硕士学位论文分析了移植测试的基本方法这些工作的完成使得嵌入式实时操作系统uC/OS-II得以成

3、功地移植到PC/104开发平台上ò基于uC/OS-II开发设备驱动程序和通讯模块本文首先分析了各个接口芯片的工作模式和编程方法接着针对各个芯片详细说明了如何编写初始化参数设置用户接口等函数ò仿真平台应用如何在本仿真平台上开发仿真程序涉及uC/OS-II程序开发和设备驱动API接口函数的使用本文详细说明了使用本仿真平台进行仿真程序设计中的基本问题并给出了主程序和各个仿真任务的程序框架通过本课题的研究最终实现了一个基于PC/104和多任务实时内核uC/OS-II的分布式实时仿真平台该平台具有分布式实时占用系统资源少底层功能灵活等优点关键词分布式实时仿真平台uC/OS-I

4、IPC/104设备驱动-II-ABSTRACTAReal-timeDistributedSimulationPlatformBasedonuC/OS-IIABSTRACTInrecentyears,distributedsimulationdevelopsrapidlyasahotspotinthefieldofcomputersimulation.Distributedsimulationhasagoodcomputationperformancebecauseofitsparallelcomputinginmorethanoneprocessor.Innonre

5、al-timesystemsimulation,thedistributedcomputinghaslittledifferencewithcentralizedcomputingbecauseitneedn’tthinkaboutthetransmissiondelay.Distributedsimulationbaseonnetworkdecreasesimulationconfidencebecauseoftworeasons.First,itisrestrictedsomuchbyoperationsystemandtransmissiondelaythat

6、itcannotmeetthedemandforhardreal-timesimulation.Secondly,networkinterfaceusedindistributedsimulationcannotconnecttheperipheralsuchasA/DandD/A.Sothethesisdesignsadistributedreal-timesimulationplatform.Thedesigninheritedtheopenanddistributedstructureofdistributedsimulation.Itconsistsofth

7、ereal-timeoperationsystemandthehigh-speedI/Ointerface.Real-timeoperationsystemcandecreasetheresponsetimeandtheI/Ointerfacecanconnecttheobjectinthesimulationloop,whichimprovesthereal-timeperformance.TheplatformdevelopsthesupportinfrastructureandcommunicationmodulebasedonPC/104anduC/OS