基于虚拟仪器的调速实时仿真系统设计

为满足某船舶研究所对汽轮机发电机组调速系统的仿真需求,设计了基于虚拟仪器的调速实时仿真系统。该系统硬件基于美国国家仪器公司NI的工业化总线PXI平台,软件基于实时操作系统及LabVIEW应用程序开发平台。调速实时仿真系统能够基于内部控制算法及数学模型独立仿真运行,也可接入实际系统中实现半物理的实时仿真。实际现场运行结果表明,该调速实时仿真系统在功能和性能上,能够满足该研究所在相关开发及试验过程中的需求。     

基于FCS的分布交互仿真系统的设计与实现

从现场总线控制系统的应用角度出发，介绍了现在流行的8种现场总线的特点以及应用的局限性，为满足分布交互仿真系统的设计要求，采用具有较为成熟的PROFIBUS总线组建了一基于FCS的分布式实时交互仿真系统，并给出了较为详细的硬件配置和软件设计实施方案和具体的设计方案。     

多现场总线融合的实时中间件的设计与实现

为了能够实现不同现场总线设备之间的互联和互操作,简化基于现场总线的系统开发过程,同时又能保证系统的实时性能,研究并提出了一种新的嵌入式系统下多现场总线融合的实时中间件实现方案.该方案参照Minimum CORBA和Real-time CORBA中间件的规范,实现了基于RTLinuxPro实时操作系统的嵌入式实时中间件,同时借鉴了软插件的设计思想,不仅使该实时中间件系统的实时性能显著提高,而且使得该系统具备了良好的可扩展性,实现现场总线的热插拔.     

基于AMBA总线的SoC事务级错误敏感性建模和分析

随着总线频率以及总线负荷的增加,基于总线的系统可靠性问题就必须引起重视;提出了详细的分析基于AMBA(Advanced Microcontroller Bus Architecture)总线的系统的事务级的错误敏感性模型和系统级敏感性预测方法,通过详细的实验,确定了单比特错误在不同的事务中对总线的影响,确定了总线系统中的需要被保护的关键信号,可以帮助选择合理的错误保护机制;结果显示基于预测的策略与仿真结果在所有的基准程序中平均具有90%的一致性。     

水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发

虚拟仪器是计算机技术同仪器技术有机结合产生的全新概念的仪器,实现了将计算机硬件资源、仪器与测控系统硬件资源和虚拟仪器软件资源三者的有效结合.该文以水下航行器半实物仿真系统为开发平台,研究虚拟仪器技术在半实物仿真控制系统中的应用.该文详细介绍了虚拟仪器集成开发技术,说明了应用对象--水下航行器半实物仿真控制系统的组成以及本系统所采用的反射内存实时网络实现高速实时通信的技术,并由此设计完成了基于LabVIEW的水下航行器半实物仿真系统虚拟仪器开发.开发结果表明,采用该虚拟仪器平台于半实物仿真系统中,其强大的人机交互功能可直观、高效、实时地完成仿真信号的检测和监测,能够智能化地实现实时半实物仿真系统的数据测控.     

基于全数字总线的新一代运载火箭半实物仿真

提出基于1553B全数字总线的新一代运载火箭半实物仿真系统的总体方案,地面仿真设备通过共享内存实时网络相连,具有较好的实时性、可靠性、通用性.通过对于仿真机和共享内存实时网卡优缺点的介绍,为试验系统设备选型提供了参考.介绍了总线监控软件的设计思想和总线信号解析的原理.最后对仿真系统进行了评价.     

基于LXI仪器总线的分布式测试系统

LXI仪器总线是继GPIB、VXI、PXI仪器总线之后的、新一代基于以太网络LAN的总线技术,适用于自动测试系统的模块化仪器平台标准;文章在论述仪器总线发展、LXI总线系统结构和主要特点的基础上,给出了一种基于LXI仪器总线的分布式测试系统的系统总体结构,并对网络消息触发,IEEE1588时钟同步触发和LXI触发总线三种不同的同步测试策略进行了比较和分析,可以根据测试对象的远近、分散程度进行合适选择.     

高速航电总线数据实时遥测技术研究

为了解决飞行试验中高速航电总线数据实时遥测的测试需求,研究了高速航电总线数据采集及实时遥测的测试技术;面对全新总线架构以及海量实时传输数据,传统的总线测试技术无法满足新的测试需求,设计了高速航电总线数据监听以及遥测传输的测试系统,成功将高速总线数据融合到网络数据采集技术及数字遥测技术中;实际的试验结果表明,该方案能够准确、有效地完成机载高速航电总线数据采集及实时遥测传输,该方案的成功应用,为今后相关的高速总线数据测试提供了重要的参考价值。     

基于FPGA的测井系统中1553B总线编解码器设计

针对测井中地面系统与井下仪器通信的可靠性差,设计了用于井下仪器与地面系统进行通信的MIL-STD-1553B总线通信接口电路,实现了曼彻斯特编码、解码技术;在Libero开发环境中,用Modelsim进行时序仿真,并用综合工具Synplify对设计进行综合、优化,最后在FPGA上实现编解码技术,提高了测井系统通信的实时性、可靠性。     

基于虚拟仪器的电源仿真平台系统设计

为了向航电系统的数据控制单元提供仿真激励运行环境,从而实现航电系统的交联试验和接口功能验证,设计了电源仿真平台系统.该系统以虚拟仪器为设计核心,基于美国国家仪器公司(NI)的工业化总线PXI平台以及LabVIEW软件平台,仿真实际电源子系统的离散量、模拟量和总线通信信号.实际现场运行表明,该系统能够完全替代原进口的仿真...     

逆向工程中反射植入的研究

逆向工程辅助程序理解，而动态分析是理解面向对象软件系统的一种重要手段，通过植入，才能准确提取系统运行时的信息，常见的植入方法中，植入代码和目标代码处于同一计算层次，在植入过程中，需要对目标代码进行除编译分析之外的额外语法分析。该文提出反射植入思想，将植入的软件触发器和被植入的目标系统作为两个计算层次来处理，通过反射层元对象干预编译过程，实现源代码的植入；首先详细描述反射植入核心算法及识别调用方元信息和对象标识的思路，然后在扩充开放编译器的基础上实现了全局函数和系统调用语句前植入代码的算法，最后对该植入机制进行系统的实验研究。结果表明，反射植入机制不会破坏源代码本身的执行逻辑，能正确有效地植入代码并收集到系统运行时的信息。同时，多次植入的对比数据也证明了反射植入算法的收敛性。     

SPI软件在自控仪表设计中的应用

该文通过对美国Intergraph(鹰图)的工程设计软件的介绍,简要论述了SmartPlant系列软件中的自控仪表设计软件SPI的组成、功能和特点等概况及其在国内外的二次开发的情况和公用"种子(Seed)文件"现状,针对SPI设计软件在自控仪表工程中的重要性和广泛的应用,通过对数据共享协同设计、模块调用图、回路图(Loop Drawing)处理和安装材料等实际应用描述了Intools在自控仪表设计中的应用和二次开发的特点,同时也较详细地论述了如何发挥SPI软件在工厂生命周期管理中的应用和优势,介绍了国外项目业主根据SPI软件应用引入的自控仪表专业崭新的管理模式和方式——仪表回路包管理体系。     

某型机载通信对抗设备自动测试系统设计与实现

针对机载通信对抗设备电路单元种类多、测试诊断困难的问题,在分析了机载通信对抗设备测试需求的基础上,综合运用自动测试、面向信号设计、TPS(Test Program Set,测试程序集)可移植等技术,以计算机为核心,以PXI仪器、GPIB仪器为依托,以多种总线接口为纽带,构建了一种可靠性高、通用性好、操作简便、可扩展性强的自动化测试系统。根据系统设计方案,对系统软硬件平台组成、信号接口及适配、信号调理及扩展、软件功能设计等关键技术进行阐述。经使用证明,该系统能够对机载通信对抗系统中各子系统的外场可更换单元（Line Replaceable Unit,LRU）实现功能检查、性能测试、故障检测与隔离等功能,提高了部队地面综合保障能力。     

Two-level CAMAC handler software

The philosophy and implementation of CAMAC software at the K.V.I. (Groningen, The Netherlands) is discussed. A two-level device-handler—CAMAC-driver software system has been developed in which computer peripheral devices as well as nuclear instrumentation are interfaced through CAMAC. For the typical user who is concerned primarily with nuclear experiments rather than with computer software, CAMAC is largely transparent. The CAMAC-driver is protected from re-entry to allow concurrent I/O on multiple devices for true real-time operation, and contains a queueing scheme for allocating hardware data channels. Some features of the hardware and operating system software needed for successful implementation of the two-level handler scheme are pointed out.     

轻量级嵌入式软件动态二进制插桩算法

软件二进制插桩是软件性能分析、漏洞挖掘、质量评价领域的关键技术。在嵌入式环境下,传统动态插桩算法受到无操作系统、CPU架构复杂、内存资源紧张等局限,难以展开工作。文章以软件动态二进制插桩算法为研究目的,通过静态特征分析和动态跟踪算法,引入图论算法对固件中的二进制进行分析,提出了嵌入式设备远程调试协议,实现了对软件运行时信息的获取。与传统方案相比,文章所想方案解决了现有工具对源码、操作系统或CPU架构的依赖,同时显著降低了内存和运算资源的占用率,可以有效解决嵌入式设备的动态插桩问题。     

嵌入式系统及其对仪器仪表技术的支持

介绍了嵌入式系统的基本定义、系统软件特征，叙述了嵌入式系统的分类、基本架构及其应用。讨论了嵌入式系统的软件技术、开发工具以及实时操作系统的作用，分析了现代仪器仪表发展趋势和技术需求，展望了嵌入式系统的进展及其对仪器仪表的技术支持和应用前景。     

An entropy-based algorithm for data elimination in time-driven software instrumentation

While monitoring, instrumented long running parallel applications generate huge amount of instrumentation data. Processing and storing this data incurs overhead, and perturbs the execution. A technique that eliminates unnecessary instrumentation data and lowers the intrusion without loosing any performance information is valuable for tool developers. This paper presents a new algorithm for software instrumentation to measure the amount of information content of instrumentation data to be collected. The algorithm is based on entropy concept introduced in information theory, and it makes selective data collection for a time-driven software monitoring system possible.     

基于反射植入的面向对象程序动态分析机制

随着软件系统的日益复杂，软件开发、维护以及进化的大部分工作和主要成本集中在对现有系统的理解上。逆向工程以支持程序理解为目标，通过分析目标系统，产生系统不同形式和不同层次的抽象表示，帮助用户从多个层面和角度理解目标系统。为了开发一种实用的逆向工程工具，文中在深入分析了反射、开放编译、植入等技术的基础上，提出了一种基于反射植入的面向对象程序动态分析机制，其主要思想是通过反射植入软件触发器获取目标系统的动态信息，这些信息由信息收集机制收集整理并保存到Cau-Graph，最后从Cau-Graph抽象出符合UML标准的动态模型图。通过项目实践发现，这种机制是可行的。     

嵌入式系统在自动化仪表中的应用

根据嵌入式系统在现代工业中的应用现状,结合自动化仪表的相关内容,重点介绍了当今新型智能化、网络化的仪器仪表是在新的设计模式--软硬件协同设计,选择高性能的嵌入式微处理器,在实时操作系统的强大支持下研究开发出来的。     

EMI虚拟暗室测试系统设计研究

为了改变传统的电磁兼容试验多由手动进行控制的缺陷,提高系统测量精度和电磁兼容测试的效率,利用射频微波实现技术及自动化测试仪器仪表技术,提出了基于虚拟仪器架构的EMI虚拟暗室测试系统平台。完成测试系统硬件平台原理性设计;利用LabVIEW开发环境,实现测试系统软件平台的开发与集成。通过仿真试验,测试了设备自动完成信号采集、传输、处理、显示等功能,表明该系统可以提高测试工作的效率、精确度。