實時系統(tǒng)
博學公司承擔了一項嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)項目。該項目主要用于車載電子系統(tǒng)中監(jiān)視發(fā)動機及燃油系統(tǒng)等系統(tǒng)工作狀況,并通過綜合儀表顯示給駕駛員。經(jīng)過多次與用戶溝通,形成以下技術要求:
(1)本項目的硬件平臺由主處理機模塊和多種接口模塊組成,底板采用標準VME總線(硬件結構圖見圖12-8),具體硬件模塊配置如下:
①主處理機模塊(CPM)采用PowerPC755,主頻266MHz,配有SDRAM存儲器和FLASH存儲器;提供一個定時/計數(shù)器;支持16級中斷和二級Cache。
②輸入輸出模塊(IOC)支持16路RS422接口信號,傳輸速率不低于115.2kbps,IOC模塊與CPM模塊的數(shù)據(jù)交換采用64KB雙端口存儲器。
③離散量接口模塊(DAM)支持64路開關型離散量輸入輸出接口;2路頻率量輸入;12位A/D轉換器和12位D/A轉換器。
④圖形處理模塊(GPM)用于顯示圖形,支持OpenGL標準接口軟件。
⑤MBI模塊主要提供1553B外總線接口,PSM為電源支持模塊。
(2)本項目軟件主要工作在CPM模塊中,完成對外部設備的數(shù)據(jù)采集、分析和相應的控制,將監(jiān)視結果以圖形方式顯示給駕駛員。該系統(tǒng)的軟件主要包括外部接口驅動軟件、VME數(shù)據(jù)傳輸軟件、處理軟件、圖形顯示和外總線(1553B)數(shù)據(jù)交換軟件。要求數(shù)據(jù)的采集必須確保每幀數(shù)據(jù)無丟失,并在本幀內(nèi)完成數(shù)據(jù)的處理工作,本幀信息顯示給駕駛員的時刻最晚不能超過下一幀。詳細的技術要求如下:
①16路RS422接口主要完成對汽車燃油系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和駕駛員命令的數(shù)據(jù)采集與控制。RS422數(shù)據(jù)傳輸格式將以32B為基本數(shù)據(jù)塊,分別以20ms、40ms、60ms、1s這4個不同周期交換數(shù)據(jù)。
②64路離散量數(shù)據(jù)主要監(jiān)控發(fā)動機工作狀態(tài),要求每10ms采集一次,并在下一個10ms周期內(nèi)將發(fā)動機狀況顯示到駕駛員座艙。
③多路模擬量數(shù)據(jù)主要采集發(fā)動機轉速、油量及汽車的其他數(shù)據(jù),為駕駛員監(jiān)控汽車狀態(tài)提供必要的量化數(shù)據(jù)。模擬量數(shù)據(jù)的刷新頻率為1s。
④外總線(1553B)主要完成該系統(tǒng)與汽車其他電子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。
公司將本項目交給項目主管李工實施,要求李工按技術要求完成本項目的軟件設計工作,公司根據(jù)合同關于"數(shù)據(jù)的采集必須確保每幀數(shù)據(jù)無丟失,并在本幀內(nèi)完成數(shù)據(jù)的處理工作,本幀信息顯示給駕駛員的時刻最晚不能超過下一幀"的要求,提醒李工設計中重點考慮整個系統(tǒng)的實時性問題。李工完成設計后,提交公司評審,會上就李工設計中存在的缺陷展開了激烈討論,最終達成一致。
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