基于RTX的实时数据辅助分析系统技术方案

本实用新型专利技术公开了基于RTX的实时数据辅助分析系统，由Windows进程和与硬件接口设备连接的RTSS内核以及Windows进程与RTSS内核之间相互双向连通的Windows与RTX实时数据交互模块组成，Windows进程和RTSS内核之间创建共享内存进行数据交互，且相互之间通过IPC通信控制；Windows进程包括双向连通的Windows主控模块和Windows协议数据处理模块，RTSS内核包括双向连通的RTX实时数据处理模块和RTX设备驱动；本实用新型专利技术设计成本低和设计周期短，系统开发成本低，方便维护，拥有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及通信
，具体涉及基于RTX的实时数据辅助分析系统。
技术介绍
Windows是一款通用型的窗口式多任务操作系统，界面友好，软件和开发工具众多，但其线程调度机制不确定、不透明和中断延迟比较大等原因使得不能直接在Windows平台进行对实时性要求较高的应用开发，如果要兼顾应用的实时性和良好的图像界面，可以采用IntervalZero公司开发的实时子系统(RTOS)扩展Windows的实时性，即Windows+RTX解决方案，该方案多应用于自动化、工业控制等领域实现设备的实时数据采集、测量、控制系统解决方案。在使用总线设备接口通讯的产品的设计阶段，往往需要对设计进行验证、分析和功能检测，这时可能就需要一个辅助分析工具来提高产品的设计效率，仅仅只是单向地采集并显示设备的通信数据(如传统的串口调试助手)不够的，在两个设备正在通信的时候，如要监听其通信数据，传统方式需要对其通信线路进行设备改造，使得可以监听数据，这样的解决方案只能监听和分析数据，在设计者分析数据期间怀疑通信的两个设备可能有一个故障时，无法以软件的形式仿真验证其猜想，若想要验证就得实际去修改设备(改变设备通信数据)，每一个猜想都实际去修改设备可能会造成产品研发周期增加和研发成本增加等一系列问题。在对两个总线设备进行运行状态监控或者调试时，可能需要对数据进行实时性转发和采集，传统的做法是使用上下位机的方式，上位机采用非实时系统，一般为XP系统，下位机采用实时系统，如Vxworks操作系统，这种方式虽然可以实现下位机实时采集数据并响应上位机的控制命令，即可以满足功能要求，但缺点是需要两个操作系统，开发平台不一样，需要的开发人员也不一样，并且增加了不必要的硬件设备，提高了开发成本也增加了系统故障率。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服现有技术的缺点和不足，提供设计成本低和设计周期短，系统开发成本低，方便维护，拥有良好的应用前景的基于RTX的实时数据辅助分析系统。基于RTX的实时数据辅助分析系统，由Windows进程和与硬件接口设备连接的RTSS内核以及Windows进程与RTSS内核之间相互双向连通的Windows与RTX实时数据交互模块组成，所述Windows进程和RTSS内核之间创建共享内存进行数据交互，且相互之间通过IPC通信控制；所述Windows进程包括双向连通的Windows主控模块和Windows协议数据处理模块，所述RTSS内核包括双向连通的RTX实时数据处理模块和RTX设备驱动；所述Windows进程中包括有Windows图形界面、设备工作模式和设备参数配置模块、数据显示模块、数据处理模块、RTSS进程控制模块和IPC进程通信控制模块，所述RTSS内核包括有参数配置模块、设备管理模块、数据传输控制模块、数据暂存模块、IPC进程通信控制模块和设备驱动程序。进一步的，所述Windows主控模块为人机交互接口。进一步的，所述Windows与RTX实时数据交互模块是通信媒介。进一步的，所述数据显示模块包括图形和图表。进一步的，所述数据处理模块包括存档和修改。本技术的有益效果是：1.本技术在对产品的功能和和设计进行验证时，不需要对硬件设备进行改动，就可以实现对设备间通信数据的采集、显示和分析的同时，还可以将通信数据存储起来，然后以软件的方式模拟其中一个设备进行通信，通信过程中还可以对数据进行猜想式的修改以验证设计者对设计的猜想的一些验证，帮助设计者快速分析设计，减小产品设计成本和缩短设计周期：2.本技术的基于RTX实时扩展子系统的实时数据辅助分析系统，在PC机上安装Windows XP系统并安装RTX实时扩展子系统，使得在XP系统上同时满足上、下位机二者的功能，以RTX实时子系统替代传统下位机，只需一套开发软件和一组开发人员即可，实现实时数据的采集和发送功能，数据发送和接受双方的速率可定制匹配，系统开发成本低，方便维护，拥有良好的应用前景。附图说明图1是本技术的系统结构图；图2是本技术的各模块间的信息流向图；图3是Windows进程与RTX内核的具体通讯示意图；图4是本技术的采集模式工作的结构图；图5是本技术的转发模式工作的结构图；图6是本技术的联试模式工作的结构图。具体实施方式下面结合实施例对本技术的具体实施方式作进一步详细说明：如图1、图2、图3所示，基于RTX的实时数据辅助分析系统，由Windows进程和与硬件接口设备连接的RTX内核以及Windows进程与RTX内核的RTSS进程之间相互双向连通的Windows与RTX实时数据交互模块组成，Windows进程和RTSS内核之间创建共享内存进行数据交互，且相互之间通过IPC通信控制；Windows进程包括双向连通的Windows主控模块和Windows协议数据处理模块，RTSS进程包括双向连通的RTX实时数据处理模块和RTX设备驱动；Windows进程中包括有Windows图形界面、设备工作模式和设备参数配置模块、数据显示模块、数据处理模块、RTSS进程控制模块和IPC进程通信控制模块，RTSS进程包括有参数配置模块、设备管理模块、数据传输控制模块、数据暂存模块、IPC进程通信控制模块和设备驱动程序。Windows主控模块是人机交互接口，是整个系统的控制中心，与Windows协议数据处理模块、Windows与RTX实时数据交互模块相连。其主要功能如下：1)对RTX参数的配置、数据解析协议的配置；2)数据信息的显示；3)启动RTX实时数据处理模块；4)将配置和通信总线数据保存到本地。当系统启动后Windows模块最先启动，在启动系统任务是，依次通过由用户设置相关任务，配置RTX参数和数据协议，配置Windows与RTX实时数据交互模块，向Windows与RTX实时数据交互模块写入RTX参数，启动RTSS进程。当RTSS进程启动后从Windows与RTX实时数据交互模块获得RTX模块返回的通信总线数据，调用Windows协议数据处理模块进行解析并最终显示。Windows协议数据处理模块的主要作用是协议解析，当Windows主控模块获得RTX实时数据处理模块返回的通信总线数据后将调用Windows协议数据处理模块，其原理是根据定义的应用层协议通过字符串匹配对协议进行解析。Windows与RTX实时数据交互模块是通信媒介，是Windows主控模块和
RTX实时数据处理模块的通信媒介，定义了共享内存、互斥锁和信号量。RTX实时数据处理模块和Windows与RTX实时数据交互模块相连，它由Windows图形界面启动，启动之后首先从Windows与RTX实时数据交互模块中获取总线设备的工作模式以及初始化配置参数，然后调用RTX实时驱动工作在对应的工作模式下。如图3所示，当设备工作在采集模式时，RTX实时数据处理模块调用一个设备接口，实时采集设备端发送来的通信数据，然后按照一定的协议把通信数据写入到Windows与RTX实时数据交互模块中，并由Windows端以图形化的方式处理并显示出来，供使用者分析数据，直到RTX实时数据处理模块接到退出指令(使用IPC控制)，RTX实时数据处理模块退出。如图4所示，当设备工作在转发模本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于RTX的实时数据辅助分析系统，其特征在于，由Windows进程和与硬件接口设备连接的RTSS内核以及Windows进程与RTSS内核之间相互双向连通的Windows与RTX实时数据交互模块组成，所述Windows进程和RTSS内核之间创建共享内存进行数据交互，且相互之间通过IPC通信控制；所述Windows进程包括双向连通的Windows主控模块和Windows协议数据处理模块，所述RTSS内核包括双向连通的RTX实时数据处理模块和RTX设备驱动；所述Windows进程中包括有Windows图形界面、设备工作模式和设备参数配置模块、数据显示模块、数据处理模块、RTSS进程控制模块和IPC进程通信控制模块，所述RTSS内核包括有参数配置模块、设备管理模块、数据传输控制模块、数据暂存模块、IPC进程通信控制模块和设备驱动程序。

【技术特征摘要】
1.基于RTX的实时数据辅助分析系统，其特征在于，由Windows进程和与硬件接口设备连接的RTSS内核以及Windows进程与RTSS内核之间相互双向连通的Windows与RTX实时数据交互模块组成，所述Windows进程和RTSS内核之间创建共享内存进行数据交互，且相互之间通过IPC通信控制；所述Windows进程包括双向连通的Windows主控模块和Windows协议数据处理模块，所述RTSS内核包括双向连通的RTX实时数据处理模块和RTX设备驱动；所述Windows进程中包括有Windows图形界面、设备工作模式和设备参数配置模块、数据显示模块、数据处理模块、RTSS进程控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙洁，陈银，
申请(专利权)人：湖南高至科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43