PC104工业色谱仪操作系统研究及内核实现.pdfVIP

化工自动化及仪表，2006，33(6)：59～6l 检测与控制装置 ControlandInstrumentsinChemical Industry PCI04工业色谱仪操作系统研究及内核实现 刘卫，程明霄，海光美 (南京工业大学自动化学院，南京210009) 摘要：详细分析PCI04工业色谱仪的硬件系统环境、自身特点和基本功能，针对工业色谱仪的特点设计一 个微型嵌入式实时操作系统。阐述了该操作系统的几个特点：任务采用静态创建方式、简单存储器管理、高速数 据采集传送、CPU保护模式工作。并详细描述了实现该操作系统的内核构架，以及该内核的部分实现。 关键词：仪器操作系统；实时系统；工业色谱仪；PCI04；内核 中圈分类号：TP316．2文献标识码：A 文章编号：1000-3932(2006)06-0059-03 1 引 盲 性和附加ISA总线通信协议一’41。 工业色谱仪作为一种大型分析仪器，主要用于 工业色谱仪在PCI04规范下，由三大板卡组成： 在线分析生产过程中气、液态流程样品的组成成分 系统板卡、模拟量输入输出板卡、定时记数器和数字 及其含量…。由于计算机技术的发展使得目前的工 量输入输出板卡。主处理器选用AMD嵌入式处理 业色谱分析仪向着智能化、网络化方向发展，复杂的 芯片GeodeGX系列，该芯片集成了TFT和CRT显 系统功能和强大的通信能力要求现代的分析仪器拥 示驱动功能，Geode 有一个操作系统来管理系统的设备和方便应用编 程。本文便根据智能分析仪器的要求设计了一个仪 现了一个PCI．To．ISA桥(南桥)使得系统板卡内部 器操作系统，并给出了内核实现。 2 PCI04工业色谱仪的硬件系统 工业色谱仪除主处理器芯片外，还配有模／数采集板 PCI04工业色谱仪系统硬件结构如图1所示。卡，用于采集模拟信号；配有定时和数字I／0输入输 出板卡，用于实现精确的实时时钟和数字I／O输入 输出。 3仪器操作系统的特点 工业色谱仪操作系统在设计上不同于一般桌面 操作系统。桌面操作系统的用户可以随时开启或关 闭一个或多个应用程序，而仪器操作系统中不需要 多个应用的存在M1。工业色谱仪开机后便开始运行 应用程序，在使用过程中直到关机前用户不能关闭 应用程序。这样在应用程序的任务处理上采用静态 任务的设计方案。在存储器管理上采用简单存储器 管理的方案…。 工业色谱仪的主要任务是采集、分析和传送。 其中对实时响应要求最高的是采集，传送次之，而对 于分析则可以采用普通的任务调度处理。在设计工 图