基于VxWorks的导弹模拟器的设计与实现

论文摘要

导弹模拟器是综合模拟器项目的一部分，是针对系列武器系统而研制的模拟、测试系统，主要用来检测、判定发射装置等其它地面武器系统处于发射状态时为导弹发射所提供的点火信号、发射诸元等信号是否正确，从而为是否发射导弹提供参考信息。本文以此为背景完成了利用VxWorks嵌入式实时操作系统在PC104／486硬件平台上构建实时嵌入式数据采集系统和以太网通信及人机交互界面设计。 本文首先制定了导弹模拟器系统的设计方案。为提高导弹模拟器系统的实时性和可靠性，将VxWorks嵌入式实时操作系统用于导弹模拟器系统的软件设计中，但是由于VxWorks不能很好的支持图形界面功能，所以根据导弹模拟器系统的功能和技术要求，提出了下位机采用VxWorks，上位机采用Windows XP的设计方案。 文中介绍了VxWorks嵌入式实时操作系统的内核，对VxWorks的任务管理、时钟管理、中断管理等进行了详细的研究。深入分析了VxWorks下设备驱动的工作原理，完成了数据采集卡EAD1612的驱动程序设计。VxWorks采用模块化设计方法，把依赖于硬件环境的函数和信息分离出来，放入称为BSP(Board Support Package)的组件中， BSP Libraries向上层软件提供一致的接口。通过对VxWorks的BSP进行修改和配置，实现了VxWorks的软盘启动和网络加载，并与上位机进行以太网通信，将采集到的数据传输到上位机进行实时分析处理。 该导弹模拟器系统具有高实时性和可靠性，对未来导弹新产品的研制有推广应用价值，对提高我军装备的现代化水平，有很高的社会效益和经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 本课题的选题背景及意义
• 1.2 嵌入式系统的特点
• 1.3 本课题的主要研究内容
• 1.3.1 导弹模拟器系统方案设计
• 1.3.2 实时多任务操作系统 VxWorks的内核
• 1.3.3 实时系统下设备驱动程序的开发及数据采集的设计
• 1.3.4 VxWorks系统网络加载、网络通信及人机界面设计
• 1.4 论文所做的工作与章节安排
• 第2章 导弹模拟器系统的设计方案
• 2.1 导弹模拟器系统技术需求
• 2.1.1 导弹模拟器功能要求
• 2.1.2 系统主要参数及技术指标
• 2.2 导弹模拟器系统设计方案
• 2.2.1 方案的选择与确定
• 2.2.2 导弹组成
• 2.2.3 系统组成
• 2.3 技术指标与硬件选型
• 2.3.1 PC104/486模块
• 2.3.2 模拟量/数字量输入模块
• 2.3.3 传感器模块
• 第3章 实时操作系统VxWorks内核分析
• 3.1 嵌入式实时操作系统VxWorks
• 3.2 VxWorks内核
• 3.2.1 任务管理
• 3.2.2 时钟管理
• 3.2.3 中断管理
• 3.3 VxWorks启动方式
• 第4章 VxWorks下设备驱动与数据采集系统的设计
• 4.1 设备驱动程序
• 4.1.1 驱动程序接口
• 4.1.2 I/O系统结构
• 4.1.3 与设备驱动程序关联的表
• 4.2 EAD1612驱动的实现
• 4.2.1 EAD1612概述
• 4.2.2 EAD1612驱动实现原理
• 4.2.3 EAD1612的初始化
• 4.2.4 功能函数的实现
• 第5章 上位机界面设计及与下位机的网络通信
• 5.1 TCP/IP协议简介
• 5.2 Socket程序设计
• 5.3 Tornado网络调试环境搭建
• 5.4 上位机与下位机通信及人机交互界面设计
• 5.4.1 客户端设计
• 5.4.2 服务器端设计
• 第6章 结束语
• 参考文献
• 发表论文及获奖情况
• 致谢