應(yīng)用背景

Application Background

現(xiàn)在基于CPU的嵌入式系統(tǒng)在許多領(lǐng)域的機(jī)械和電氣元件的監(jiān)控和控制中發(fā)揮越來越重要的作用。英國的一家創(chuàng)新公司——Rapita Systems，認(rèn)識到在航空和汽車行業(yè)需要有一個有助于降低測量成本，優(yōu)化和驗證關(guān)鍵實時性能的嵌入式系統(tǒng)工具，提高測試的有效性。基于這個想法，開發(fā)了RTBx 數(shù)據(jù)記錄器和 Rapita 驗證套件 (RVS) 軟件。

高速實時采集系統(tǒng)

RTBx 數(shù)據(jù)記錄器實時記錄嵌入式 CPU 的數(shù)據(jù)和地址總線，頻率高達(dá) 100 MHz

與許多傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)記錄器和邏輯分析儀相比該設(shè)備更通用和靈活，可根據(jù)CPU進(jìn)行配置。其多功能性的一個方面是數(shù)據(jù)記錄器能連接到嵌入式系統(tǒng)的數(shù)字總線網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以是 8、16 或 32 位寬，并以高達(dá) 100MHz 的頻率對邏輯變化進(jìn)行采樣。該總線上的信號是與車輛或者飛機(jī)大系統(tǒng)的監(jiān)視和控制有關(guān)的信號。能夠使用 RTBx 數(shù)據(jù)記錄器輕松捕獲、時間戳和存儲信號，然后使用 RVS 軟件進(jìn)行分析，這是系統(tǒng)的核心。

虹科方案

HongKe's Solution

為了實現(xiàn)性能目標(biāo)并在更長的時間段內(nèi)可靠地捕獲數(shù)據(jù)，Rapita Systems 聯(lián)系了 PC 儀器專家虹科 Spectrum并得到m2i.7000系列的I/O卡推薦。該系列提供的解決方案具有 8、16 和 32 位寬的 I/O 端口，以及以非常高的數(shù)據(jù)采集速度（高達(dá) 125MHz）捕捉邏輯變化的能力。虹科Spectrum M2i 卡的擴(kuò)展數(shù)據(jù)流功能通過在 FIFO 操作中利用深板載存儲器來滿足長時間捕獲的需求。這種捕獲操作可以很短，也可以延長到幾周或更長時間。RTBx 數(shù)據(jù)記錄器在工業(yè) 19 英寸機(jī)架計算平臺和集成的深度數(shù)據(jù)存儲設(shè)施中使用 M2i 卡。Rapita Systems 執(zhí)行的特殊編程采用了卡的驅(qū)動程序庫，可以對卡的功能進(jìn)行深度控制。

M2i.7020 - 具有 PCI/PCI-X 接口的 32 通道數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采集和高達(dá) 240 MByte/s 的流數(shù)據(jù)速率

實際上，與 RTBx 數(shù)據(jù)記錄器的連接很容易從后面板通過帶狀電纜連接到嵌入式系統(tǒng)上的專用輸出端口，這是每隔幾個 CPU 機(jī)器代碼周期的數(shù)據(jù)源（儀表點(diǎn)），也可以對被測系統(tǒng)的地址總線進(jìn)行替代連接，用戶可以在其中編寫一個小型檢測點(diǎn)例程以在特定地址提供數(shù)據(jù)。前面板提供簡潔的 LCD 顯示屏，顯示記錄狀態(tài)、記錄數(shù)據(jù)、預(yù)計記錄時間、網(wǎng)絡(luò) (IP) 地址和軟件版本。RTBx 數(shù)據(jù)記錄器可以直接與目標(biāo)系統(tǒng)一起使用，通過以太網(wǎng)連接使用運(yùn)行 Rapita Systems 圖形用戶界面的 Windows 或 Linux 主機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的控制。

RTBx 硬件與 RVS 軟件協(xié)同工作提供了一個有效的解決方案，它是產(chǎn)品的基礎(chǔ)，未來可以與CPU的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計保持同步，最大限度地減少今后發(fā)展中的時間和精力。