随着信息技术的发展,武器装备的信息化已经达到一个高度。在火控武器领域,对火控设备的控制由简单的机械控制,转向全面的数字化控制。特别是对于原来采用引进技术的国外武器装备的改进过程中,数字化、智能化是一个重要的过程。串行通信方式具有使用方便、传输可靠、信号线数量少等优点,因而倍受青睐。在军事指挥系统、武器控制系统和其它复杂的系统中,串口通信同样属于最常规的通信方法。军事系统中的串口通信不但需要完成单机控制任务,有时候还需要组网实现多种外设控制,因此在系统资源、任务处理等方面对处理机有更高的要求。本论文设计了一种以分布式系统架构为基础的嵌入式系统,通过在该系统上运行基于VxWorks软件平台的新型串口通信控制算法,解决了以往系统中存在的多路串行通信的资源和效率之间的矛盾。经过测试,该产品完全符合设计目标。本人通过本项目,主要完成了三个方面的研究、开发:1.设计了一种基于分布式系统架构的嵌入式系统架构。本项目研究过程中,采用了主处理器加协处理器的方式,主要任务由主处理器(MPC8247)完成,实现8+1路串行通信、1路网络通信等功能需求的实时处理;而其他简单、但占用资源较大的任务,如秒脉冲任务、IO任务等,则由协处理器(FPGA)实现。整个系统实现了实时通信、控制,而且只占用较少的舰载火控计算机的系统资源。2.设计了一种面向多通道的、基于双口RAM的、满足实时通信要求的控制算法。本项目实现过程中,采用了通道独立控制、循环扫描中断任务的方式,通过对指令级的响应、执行周期的计算,选取合理的时间参数,解决了多路串行通信系统资源和实时通信之间的矛盾,从而解决任务实时性和产品性能两个方面的技术指标要求。该套控制算法不仅在理论上进行了充分的验证,而且通过产品在不同环境下进行了测试和验证。3.实现了基于MPC8247硬件平台、VxWorks软件平台产品实现、测试。本产品为某国家重点型号的武器装备改进型型号项目,对产品的可实现性、可靠性、保障性、维修性等有非常高的要求。项目实施过程中,采用分布式技术,选用了MPC8247硬件平台和高可靠性、实时性的VxWorks软件平台,实现了客户的技术指标要求。在6年的样机测试、初样试用验证、产品定型等过程中,各项技术指标都通过了严格的验证。另外,我们通过采用可靠性设计方法,解决了一般嵌入式平台在高可靠性方面的问题,比如温度适应性、振动冲击、烟雾霉菌等恶劣环境适应性。