0 前语
在仿真体系比方分布式仿真体系、半什物仿真体系中, 数据通讯的正确性、快速性和牢靠性对仿真的质量有着至关重要的决议影响。而通讯的实时功用与各部分的数据传输速度密切相关, 其间包含了硬件以及软件上各方面的要素。以往在硬件上采纳的办法常常是研发高速的数字 /模拟量接口设备等, 但这种办法存在许多缺点, 如缺少通用性、传输间隔受较大约束等等。而跟着各种实时网络产品的开发, 其在仿真体系中的运用也愈加增多。这些产品的一起特色便是通讯速率快、传输间隔长、通用性好, 而且能够衔接多个节点组成一个实时网络,因此具有非常优胜的运用性。本文依据实践仿真设备通讯的需求, 运用反射内存VM IP-CI- 5565及其集线器 VM I ACC – 5595组成了一个数据传输网络。并结合虚拟仪器编程言语LabVIEW( RT ), 编制了数据收集/传送软件。经过从硬件以及软件上多方面临提高体系实时功用的考虑, 使得体系具有杰出的作业体现, 然后组成了一个具有较好适用性以及扩展性的通讯体系。
1 体系硬件组成
1 1 1 实时通讯网络与反射内存
实时通讯网络是用于需求较高实时性要求的运用范畴的专用网络通讯技能, 一般选用依据高速网络的同享存储器技能完成。它除了具有严厉的传输确定性和可猜测性外, 还具有速度高、通信协议简略、宿主机负载轻、软硬件渠道适应性强、牢靠的传输纠错才能、支撑中止信号的传输等特色。实时通讯网络可广泛用于各种范畴, 例如实时的飞翔仿真器、核电站仿真器、电讯、高速进程操控 (轧钢厂和制铝厂 )、高速测验和丈量以及军事体系。VMIPCI-5565是 VMIC公司出产的依据 PCI总线的反射内存卡, 它运用光纤进行数据的传输, 然后不存在电磁辐射,也不受到来自无线电的电子 /电磁搅扰, 具有很好的安全性和牢靠性。别的, 5565采纳了高功用的 H ub (网络集线器 ) 结构装备成实时网络, 能够完成多达 256个节点的计算机内存同享, 能够完成高速的实时数据通信[ 1]。因此, 其关于分布式仿真体系来说, 具有杰出的运用价值。 VMIPCI- 5565组成的网络结构如图 1所示。
图 1反射内存网络组成结构
1 1 2 VM IACC- 5595的内部结构与体系网络结构反射内存卡 VM IPC I- 5565对应的网络集线器型号为 VMIACC-5595 , 它是一个8端口而且经过层叠能够完成 256节点网络的网络集线器。而因为 VM I ACC – 5595独 特的内部结构 [ 2], 使得在装备网络时会发现整个网络的实时功用有必定的差异。依据 VM IACC – 5595内部结构图[ 2]可知, 在运用其组成网络时, 纵使从外部看网络是星形结构, 但内部依然是双环形结构。VM I ACC – 5595简化的内部结构如图 2所示。
图 2 简化的 VM I ACC- 5595单机结构
可见因为 VM I ACC- 5595内部存在由 0、1、 2 、 3和 4、 5 、6、7节点组成的两个环形, 数据在恣意两节点之间传送的时刻并不像严厉意义上的星形结构那样完全相同。如数据从 0节点传向 1节点和传向 3节点所费时刻理论上应该是 1 /3联系,这样的差异在实践网络节点功用装备时是不得不考虑的。经过剖析能够发现, 在规划网络时需求侧重考虑节点 3和节点 0、节点 7和节点 4的内涵联系, 这样能够即满意规划需求, 又能够削减数据在反射内存网络上的传输推迟。即依据节点对数据的要求来装备节点的方位, 若节点以发送数据为主则应装备在 3或 7节点, 而以承受处理为首要任务的节点则应装备在 4或 0节点。当存在数据向其它网络转接或会集处理节点时, 这点的考虑就会愈加重要。后经试验证明, 不同装备的网络在 100个 32位精度数据传输时刻上的差异在 10微秒级左右, 而跟着数据量的添加时刻差异会愈加明显。在本体系中, 把首要发生数据的设备) ) ) /海鹰仿真机 0和 /银河仿真作业站0 (或数据收集计算机 ) 置于 3 、 7节点,而把数据处理设备如 SG I图形作业站、搅扰与布景实时操控计算机等装备与其它节点。这样, 从节点的功用装备上力求到了最优化。
2 体系软件完成
2 1 1 LabVIEW 编程环境及其实时组件 (RT)
体系中数据收集 /传送程序运用 LabVIEW ( RT) 编制而成。 LabV I EW 是由美国NI公司推出了一种优异的面向对象的图形化编程言语, 现在正被很多用于开发数据监测、数据丈量收集体系、工业自动操控相同和数据剖析体系等范畴。LabV IEW 的实时组件 LabV I EW Rea l- T i m e ( RT) 是为了满意测控范畴中日益增多的实时性需求而呈现的。与 Lab -V I EW 不同, RT的作业形式为: 在宿主机上开发运用程序,然后下载到方针计算机上去运转。方针机能够是 N I公司专门研发的 RT方针智能板卡, 也能够是通用的计算机, 但方针机上运转的却是一个专门下载 (预先装置 ) 的实时体系。比方文中体系所采纳的 LabVIEW RT 810版别, 其方针机上运转的是 N I依据实时体系 Pharap改造开发的实时体系。因为方针机运转的与自身操作体系无关, RT作业形式就具有较好的适用性[3]
。
运用 LabV IEW RT环境编程时, 有必要的过程如下:
( 1) 装备方针计算机 [4]。包含设置榜首发动盘 (依据下一步的发动方法决议是硬盘仍是软盘 ), 屏蔽无关的操作、中止如 USB功用等, 以使方针机发动在实时状态下及尽量增强方针机的实时功用。
