基于VxWorks實(shí)時(shí)嵌入式PLC設計

　　 4、BSP 的改造

　　BSP 即Board Support Package，通常指針對具體的硬件平臺，用戶(hù)所編寫(xiě)的啟動(dòng)代碼和部分設備驅動(dòng)程序的集合。BSP 是一個(gè)VxWorks 內核運行的基礎。4.1 BSP 與VxWorks 的層次關(guān)系在 VxWorks 中，將BSP 簡(jiǎn)單描述成介于底層硬件環(huán)境和VxWorks 之間的一個(gè)軟件接口。它的主要功能是系統加電后初始化目標硬件，初始化OS，及提供部分硬件的驅動(dòng)程序如時(shí)鐘、中斷、串口驅動(dòng)等。其與內核、驅動(dòng)程序及應用程序之間的關(guān)系如圖4：

　　如圖可見(jiàn) BSP 為上層軟件與底層硬件之間進(jìn)行交互的橋梁，為上層提供統一接口。BSP中包括的驅動(dòng)程序與具體的硬件相關(guān)，在移植到不同的硬件系統的時(shí)候，要修改相關(guān)的驅動(dòng)。

　　4.2 VxWorks BSP 的特點(diǎn)

　　在眾多的商用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統中，VxWorks 是使用極為廣泛的一種操作系統，它實(shí)時(shí)性強，占用空間小，提供豐富的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，有眾多的調試手段。

　　VxWorks 的BSP 可以按功能分為兩大部分。

　　1)目標系統的系統引導部分：主要是目標系統啟動(dòng)時(shí)的硬件初始化，在目標系統上電后開(kāi)始執行，主要是配置處理器的工作狀態(tài)，初始化系統的內存等，這部分的程序一般只在系統引導時(shí)執行，為操作系統運行提供硬件環(huán)境。

　　2)目標系統的設備驅動(dòng)程序：主要是驅動(dòng)目標系統配置的各種設備，包括字符型設備、塊存儲設備、網(wǎng)絡(luò )設備等，這些設備驅動(dòng)程序完成對硬件的配置，操作系統通過(guò)設備驅動(dòng)程序來(lái)訪(fǎng)問(wèn)硬件，從而完成讀取數據和外界的交互等。

　　在實(shí)際應用中，為了獲得更好的穩定性和執行效率，許多設備驅動(dòng)程序會(huì )直接和應用程序捆綁在一起，而不是由操作系統來(lái)管理。

　　4.3 BSP 的設計與修改

　　WRS 提供了大量預制的，支持許多商業(yè)主版或*估板的BSP，減少了開(kāi)發(fā)時(shí)間。

　　宏觀(guān)來(lái)看，BSP 包括兩部分：

　　初始化部分：CPU 初始化;目標板初始化;操作系統的初始化。

　　驅動(dòng)程序部分：一般要包括時(shí)鐘、中斷、串口驅動(dòng)。

　　具體來(lái)看，BSP 包括源文件、頭文件、派生文件。主要需要修改VxWorks 源碼中的以下目錄中：

　　/target/config/all

　　幾個(gè)重要文件的功用如下：

　　1)bootConfig.c：引導ROM 映像的主要初始化和控制文件。

　　2)bootInit.c：引導ROM 映像的第二階段的初始化代碼。實(shí)現romStart 函數--romInit.s中的romInit()函數執行完后跳轉到romStart()，執行解壓縮，代碼/數據段從rom 拷到ram。

　　3)usrConfig.c：VxWorks 映像的主要初始化代碼。

　　/target/config/comps/vxworks：實(shí)時(shí)內核基本模塊描述(cdf)文件。

　　/target/config/comps/src：實(shí)時(shí)內核模塊配置文件。供usrconfig.c 使用。

　　/target/config/bspname 該目錄下的文件就是要編寫(xiě)的BSP 文件。

　　由于 BSP 系統開(kāi)發(fā)的硬件相關(guān)性和處理器系列的多樣性，不可能有一種通用的程序或方法來(lái)解決每一種處理器的BSP 問(wèn)題，所以必須具體問(wèn)題具體分析，不斷實(shí)踐，才能使程序運行達到比較高的效率。

　 5、總結與展望

　　嵌入式系統已經(jīng)成為歷史發(fā)展的必然，其極佳的可擴展性，對多種硬件的支持，同時(shí)能夠提高PLC 的運行速度和可靠性，并且支持多任務(wù)的控制策略，對PLC 的性能有了很大的提高。新型的基于VxWorks 的嵌入式實(shí)時(shí)PLC 具有很高的性能價(jià)格比，具有市場(chǎng)競爭優(yōu)勢，有助于我國PLC 企業(yè)發(fā)展本國市場(chǎng)，發(fā)展自主產(chǎn)業(yè)的PLC。