星载VxWorks应用技术的研究

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1、哈尔滨工业大学工学硕学位论文摘要现代小卫星系统中，嵌入式实时操作系统在星载计算机中扮演着核心的角色。凭借其多任务特性以及实时性等的特点，一方面成为实现星务管理系统复杂功能的基础，另一方面实时的处理事件并且确定的完成任务，保证了星载机系统可靠稳定的运行。结合国家863计划701专题“微小卫星数字化设计仿真与一体化环境”以及新一代哈工大微小系列卫星的研制项目，本文研究了一种嵌入式实时操作系统一VxWorkso本文使用了风河公司集成了X86内核的开发环境Tornado2.0，实现了以下技术的研究:1.为实现微小卫星设计、分析与仿真验证

2、一体化系统，分析了在X86平台上VxWorks的定制，实现了奔腾机器间的交叉开发环境。设计了基于操作系统上的串行通信程序，并利用网络中间件NDDS实现了基于VxWorks的目标机之间的实时网络通信。2.为移植VxWorks到新一代哈工大微小系列小卫星的386EX平台上，改造了VxWorks的板级支持包BSP(BoardSupportPackage)，并移植VxWorks到386EX的仿真器(采用MICROTEK公司的PowerPackSW-386)上运行。实现了串行驱动与DMA的数据传输，并以此对内核作了功能验证。3.由于星载机

3、硬件环境的制约，同时嵌入式系统要求操作系统具有小的内存开销，这样就要求剪裁操作系统使之适应星载机环境，本文分析了代码剪裁原理，并分析了实现一个内核剪裁的过程。通过本课题的研究，为小卫星仿真系统的实现奠定了基础，同时为在下一代哈工大微小系列卫星上采用VxWorks操作系统提供了可能。关键词实时操作系统;VxWorks;386EX:裁剪哈尔滨工业大学工学40卜学位论文Abstractinmodernsmallsatellitesystem,embeddedreal-timeoperatingsystemplaysavitalrole

4、inonboardcomputersystem.Duetoitscharacteristicsofmultitaskandrealtime,real-timeoperatingsystembecomesthefoundationofcomplicatedfunctionsoftheSatelliteDataManagementSystem,andalsoensurestheonboardcomputersystemtorunstablywithprocessingreal-timeeventsandfinishingtaskst

5、imely.Accordingtothenational863thchiefproject,the701thsubject"digitaldesign,emulationintegratedsystemofsmallsatellite"andblueprintofthenextgenerationof"HITSAT"seriessatellites,thispaperexploresanembeddedoperatingsystem,VxWorks.TheintegrateddevelopmentTornadoIlprovide

6、dbywindrivercorp.isadopted.Thispaperpresentsseveraltechnologiesasfollows:1.Torealizedesign,analysis,emulationandvalidationintegratedsystemofsmallsatellite,thecustomizationofVxWorksonX86isanalyzed,andcrossdevelopmentenvironmentamongPentiummachinesispresented.Serialcom

7、mu-nicationprogramisprogrammedwithVxWorksroutines.Still,thispaperadoptsanetworkmiddlewarenamedNDDSprovidedbyRTIcorp.todesignareal-timenetworkcommunicationprogramamongVxWorkstargetmachines.2.TotransplantVxWorksonto386EXembeddedsysteminthenextgenerationof"HITSAT",thebo

8、ardsupportpackage(BSP)ofVxWorksisreconstructed.VxWorksistransplantedtorunon386EXemulator(PowerPackSW-386madeinMICROTEKcorp).Asynchr