基于ACE和TAO的現(xiàn)場總線實(shí)時綜合網(wǎng)絡(luò)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在軍事應(yīng)用和工業(yè)控制等領(lǐng)域，不同環(huán)境下的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可能會安裝著支持不同標(biāo)準(zhǔn)的、不同特點(diǎn)和不同性能要求的現(xiàn)場總線設(shè)備。與此同時，雖然制定有現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)，但是由于采用了不同的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，現(xiàn)場總線技術(shù)不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。由于以上的原因，多種現(xiàn)場總線同時出現(xiàn)在一個應(yīng)用系統(tǒng)中，使得系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)的難度大大增加。系統(tǒng)開發(fā)者和維護(hù)者不得不考慮兩個重要問題：一是異構(gòu)總線如何互相通信；二是如何減少系統(tǒng)開發(fā)與操作的復(fù)雜性，即能否提供一種統(tǒng)一的訪問接口，用一種

2、統(tǒng)一的操作方式來屏蔽異構(gòu)總線的開發(fā)和訪問差異。 為了實(shí)現(xiàn)不同現(xiàn)場總線的互操作能力以及為用戶提供統(tǒng)一的訪問接口，達(dá)到屏蔽各種現(xiàn)場總線異構(gòu)性的目的，本論文提出了基于自適應(yīng)通信環(huán)境ACE(Adaptive Communication Environment)和實(shí)時中間件TAO(The ACE Orb)的現(xiàn)場總線實(shí)時綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其中ACE是一種經(jīng)過良好設(shè)計(jì)的主機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施中間件，是面向?qū)ο蟮目蚣芎凸ぞ甙?，它為通信軟件?shí)現(xiàn)了核心的并發(fā)和分

3、布式模式，幫助通信軟件的開發(fā)獲得更好的靈活性、效率、可靠性和可移植性。TAO是基于實(shí)時CORBA的設(shè)計(jì)要求，提供高效、可預(yù)測、且能實(shí)現(xiàn)端到端的服務(wù)質(zhì)量(QoS，qualityof service)配置的ACE ORB。 針對綜合網(wǎng)絡(luò)需要完成的任務(wù)，首先研究了現(xiàn)場總線協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換方法，達(dá)到異構(gòu)總線互相通信的目的；其次研究了綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)通過以太網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一傳輸?shù)姆绞?，因?yàn)橐蕴W(wǎng)的普及已經(jīng)使得它介入現(xiàn)場總線領(lǐng)域成為一種趨勢。然后，

4、研究了統(tǒng)一接口的提供和保障系統(tǒng)實(shí)時性能的一些方法和技術(shù)，并且基于TAO的實(shí)時調(diào)度服務(wù)，描述了綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的調(diào)度模型，使得系統(tǒng)具有實(shí)時調(diào)度的能力。最后根據(jù)以上的研究成果，進(jìn)行了部分Iu端和客戶端的軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)。 綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)因?yàn)橐灾虚g件ACE和TAO為基礎(chǔ)，所以系統(tǒng)具備了它們本身的優(yōu)勢。與傳統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備相比，綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不再局限于一對一的協(xié)議轉(zhuǎn)換，具有與對象位置、編程語言、操作系統(tǒng)、通信協(xié)議的無關(guān)性，能夠使用戶在不用過多考慮