基于VxWorks的雷达信号处理通信与控制设计与实现.docVIP

基于VxWorks的雷达信号处理通信与控制设计与实现 雷远宏 中国电子科技集团第三十八研究所，安徽，合肥 230031 摘 要：本文提供一种基于VxWorks操作系统雷达信号处理通信与控制的设计与实现方法，主要涉及PCI设备驱动配置、与雷达信号处理I/O接口的通信与控制、与其他分系统I/O接口的通信与控制。其中关于PCI设备驱动配置是本文的重点，因此在介绍PCI驱动配置时，列举常用的PCI编程接口，提供配置流程。在设计与实现上充分考虑VxWorks操作系统内核任务调度、同步以及中断服务操作，保证信号处理通信和控制实时性和有效性。 关键词：VxWorks操作系统，PCI设备驱动配置，任务调度，中断服务 Design and implementation of radar signal communication and control based on VxWorks Lei Yuan-hong (The 38th Research Institute of CETC, Hefei Anhui 230031, China) Abstract: This paper presents a method of designing and realizing communication and control of radar signal based on VxWorks. The PCI drive configuration, the communication and control of I/O interface with radar signal processing and other part system is studied, and the PCI drive configuration is the stress. When the PCI drive configuration introduced, the usual PCI program interface is enumerated and supplied the configuration flow. The essay sufficiently concerns about kernel task scheduling of VxWorks, synchronization and interrupt service so as to ensure the real time and validity of signal processing communication and control. Keywords: VxWorks; The PCI device drive configuration; task scheduling; interrupt service 引 言 VxWorks操作系统是美国WindRiver公司设计开发的一种嵌入式实时操作系统，具有高实时性、多任务管理、内核小、组件可裁减等优点，并且因为其独立于硬件的特点被广泛应用于通信、军工、航空等实时性要求苛刻的领域。在雷达信号处理通信与控制系统中，要求传输大量的数据，并且传输延迟小。为了满足上述需求，选用以PCI接口的计算机插件为平台，运行VxWorks操作系统是有效的方式之一。本文将对雷达信号处理通信与控制进入深入细致的探讨。 雷达信号处理通信与控制分析 通信与控制的整体框架设计 雷达信号处理通信与控制主要功能是完成信号处理系统与其他子系统之间的数据传输以及I/O端口控制。其中与信号处理系统之间的接口采用PCI总线的方式传输，与其他子系统之间的接口采用网络方式传输，具体的框架结构如图1所示。 图1 通信与控制与其他子系统接口关系图 由上图可以看出，雷达信号处理通信与控制起着一个桥梁作用，连接雷达信号处理与其他子系统之间的通信和控制。具体的通信与控制流程下面逐一讨论。 PCI设备驱动配置 雷达信号处理通信与控制系统和信号处理子系统之间采用PCI总线方式传输，这就需要提供PCI设备驱动服务程序。在VxWorks操作系统中提供了一系列的PCI总线驱动函数接口，方便我们来进行统一配置，但配置该总线上的设备还与插件的实际情况和BSP支持的程度有关系，结合一些常见的功能接口，简要地涉及一些PCI设备驱动的知识： 地址空间、内存空间、配置空间 如果要使用PCI设备上的某个功能，需要操作系统通过某段范围的地址访问或内存访问的方式与该功能交互，这就是该功能的地址空间和内存空间；当然也需要获知该功能的一些配置参数并可能修改它，对操作系统而言，一般上是通过操作桥片里面的定位寄存器和偏移数据寄存器来完成配置获取和配置修改，定位寄存器决定是哪个PCI设备和功能，偏移数据寄存器则用来与位