基于VxWorks實時嵌入式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，用戶所編寫的啟動代碼和部分設備驅動程序的集合。BSP 是一個VxWorks 內核運行的基礎。4.1 BSP 與VxWorks 的層次關系在 VxWorks 中，將BSP 簡單描述成介于底層硬件環(huán)境和VxWorks 之間的一個軟件接口。它的主要功能是系統(tǒng)加電后初始化目標硬件，初始化OS，及提供部分硬件的驅動程序如時鐘、中斷、串口驅動等。其與內核、驅動程序及應用程序之間的關系如圖4：

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

　　4.2 VxWorks BSP 的特點

　　在眾多的商用嵌入式實時操作系統(tǒng)中，VxWorks 是使用極為廣泛的一種操作系統(tǒng)，它實時性強，占用空間小，提供豐富的網(wǎng)絡協(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(tǒng)的系統(tǒng)引導部分：主要是目標系統(tǒng)啟動時的硬件初始化，在目標系統(tǒng)上電后開始執(zhí)行，主要是配置處理器的工作狀態(tài)，初始化系統(tǒng)的內存等，這部分的程序一般只在系統(tǒng)引導時執(zhí)行，為操作系統(tǒng)運行提供硬件環(huán)境。

　　2)目標系統(tǒng)的設備驅動程序：主要是驅動目標系統(tǒng)配置的各種設備，包括字符型設備、塊存儲設備、網(wǎng)絡設備等，這些設備驅動程序完成對硬件的配置，操作系統(tǒng)通過設備驅動程序來訪問硬件，從而完成讀取數(shù)據(jù)和外界的交互等。

　　在實際應用中，為了獲得更好的穩(wěn)定性和執(zhí)行效率，許多設備驅動程序會直接和應用程序捆綁在一起，而不是由操作系統(tǒng)來管理。

　　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，減少了開發(fā)時間。

　　宏觀來看，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(tǒng)的初始化。

　　驅動程序部分：一般要包括時鐘、中斷、串口驅動。

　　具體來看，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。實現(xiàn)romStart 函數(shù)--romInit.s中的romInit()函數(shù)執(zhí)行完后跳轉到romStart()，執(zhí)行解壓縮，代碼/數(shù)據(jù)段從rom 拷到ram。

　　3)usrConfig.c：VxWorks 映像的主要初始化代碼。

　　/target/config/comps/vxworks：實時內核基本模塊描述(cdf)文件。

　　/target/config/comps/src：實時內核模塊配置文件。供usrconfig.c 使用。

　　/target/config/bspname 該目錄下的文件就是要編寫的BSP 文件。

　　由于 BSP 系統(tǒng)開發(fā)的硬件相關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解決每一種處理器的BSP 問題，所以必須具體問題具體分析，不斷實踐，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(tǒng)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，同時能夠提高PLC 的運行速度和可靠性，并且支持多任務的控制策略，對PLC 的性能有了很大的提高。新型的基于VxWorks 的嵌入式實時PLC 具有很高的性能價格比，具有市場競爭優(yōu)勢，有助于我國PLC 企業(yè)發(fā)展本國市場，發(fā)展自主產(chǎn)業(yè)的PLC。