文档介绍：.页眉. .页脚. RTW Windows Target 与 xPC 的比较苏光磊(08S008038) (机电工程学院机械电子工程,黑龙江哈尔滨 150001) 摘要:基于实时系统开发环境 Real-Time Workshop( 实时工作间,简称 RTW) 技术的特点,分别从实时内核、工作原理、通讯方式分析比较了 RTW Windows Target 与 xPC 各自的特点与优势,在此基础上结合 MATLAB/Simulink 等软硬件环境,采用两种不同的实时控制方案完成了对一个实例系统的仿真与开发。关键词:实时仿真; RTW Windows target ; xPC target ; Simulink 随着工业控制的不断发展, 被控对象的复杂化, 都对计算机测控系统的性能提出了更高的要求, 尤其是针对系统的开发周期短、实时性等性能的要求, 给基于传统的控制系统设计方法带来很大的挑战。采用快速控制原型的控制系统软件开发过程, 可以使得控制系统的世纪和开发、产品控制器的仿真和实时测试变得更加方便易行,大大加快新产品的研制速度, 从而研发人员对控制算法及仿真测试方案的研究可进入更高的层次。而实时视窗目标( rtwin )与 xPC target 是M ath W orks 公司开发的基于 RTW 体系框架的实时目标系统产品, 可将标准的 PC 机转变为一个实时系统,来实现快速原型化和硬件在回路中的仿真与测试。本文首先比较了 Windows NT 与实时操作系统的区别之后,深入地阐述了 RTW Windows Target 和x PC Target 之间的特点和优势,并完成了实时仿真系统的开发过程。 1 通用操作系统与实时操作系统实时操作体统与通用的操作系统( Windows NT 、 Unix 等) 有很大的差别。最常用的操作系统是通用操作系统, 通用操作系统是由分时操作系统发展而来, 大部分都支持多用户和多进程, 负责管理众多的进程并为它们分配系统资源。分时操作系统的基本设计原则是: 尽量缩短系统的平均响应时间并提高系统的吞吐率, 在单位时间内为尽可能多的用户请求提供服务,这就导致了通用操作系统不能及时响应。对于实时操作系统, 它除了要满足应用的功能需求以外, 更重要的是还要满足应用提出的实时性要求, 它所遵循的最重要的设计原则是: 采用各种算法和策略, 始终保证系统行为的可预测性。与通用操作系统不同, 实时操作系统注重的不是系统的平均表现, 而是要求每个实时任务在最坏情况下都要满足其实时性要求, 也就是说, 实时操作系统注重的是个体表现, 更准确地讲是个体最坏情况表现。另外, 在内存管理方面, 实时操作系统一般采用如下两种方式: ①在原有虚存管理机制的基础上增加页面锁功能, 用户可将关键页面锁定在内存中,从而不会被 swap 程序将该页面交换出内存。这种方式的优点是既得到了虚存管理机制为软件开发带来的好处, 又提高了系统的可预测性。缺点是由于 TLB 等机制的也是按照注重平均表现的原则进行的, 因此系统的可预测性并不能完全得到保障。②采用静态内存划分的方式, 为每个实时任务划分固定的内存区域。这种方式的优点是系统具有较好的可预测性, 缺点是灵活性不够好, 任务对存储器的需求一旦有变化就需要重新对内存进行划分, 此外虚存管理机制所带来的好处也丧失了。