DS1006技术资料说明

1、1.1 实验软件（Experiment Software）1.1.1 可执行代码实现工具 C编译器不论用何种方式（手动或自动）生成实时系统程序，都是C语言的源程序形式，需要通过C编译器转变成为可运行的目标程序。根据配置的不同，dSPACE系统选用不同的C语言编译器。除C编译功能外，这些编译器还包含汇编器，链接器和运行库并支持代码优化，以生成紧凑，高效的目标代码。C编译器技术特点MicrotecPowerPC C 编译器 CCPPPC从ANSI C语言源程序生成PowerPC处理器的可执行目标程序适用于DS1103，DS1104，DS1005，MicroAutoBox和使用MPC5554的Rap

2、idPro Control Unit平台系统TI公司TMS320 C 编译器 TMDC3243855_02从ANSI C语言源程序生成TI C31和VC33 DSP处理器的可执行目标程序DS2211，DS2302板卡专用GNU C编译器从ANSI C语言源程序生成X86处理器的可执行目标程序适用于DS1006平台系统1.1.2 综合实验环境 ControlDesk ControlDesk是dSPACE的新一代实验工具软件。控制器的开发及仿真模型的建立使用MATLAB/simulink，但是，一旦模型已经通过RTI实现并下载到实时硬件中，余下的工作就由ControlDesk来完成。Control

3、Desk将提供对实验过程的进行综合管理。Pidrtdu.sdf硬件管理工具 虚拟仪器仪表和图形化管理 参数可视化管理ControlDesk技术特点对实时硬件的图形化管理图形化硬件注册管理，查看硬件信息利用WINDOWS拖放方式轻松完成目标程序的下载用START和STOP控制实时程序的启动和停止通过ERROR MESSAGE LOGGING窗口实现出错监视功能观看配置数据虚拟仪表用拖放方式轻松建立与实时程序进行动态数据交换跟踪实时曲线在线调参记录实时数据（可记录在文件中）实时数据回放提供各种专业虚拟仪表库（汽车库等）变量的可视化管理以图形方式访问RTI生成的变量文件通过拖放操作在变量和虚拟仪表之

4、间建立联系除访问一般变量外，还可访问诸如采样时间、中断优先级、程序执行时间等其它与实时操作相关的变量参数的可视化管理可根据实时变量树生成参数文件通过参数文件对实时试验进行批参数修改通过多个参数文件的顺序调入，研究不同参数组对实时试验的影响实验过程自动化提供到ControlDesk所有组成部分的编程接口对耗时及需重复进行的试验过程可以实现自动化，如：参数研究利用Macro Recorder记录ControlDesk的操作利用面向对象的功能强大的算法语言编制自动试验算法提供到MATLAB接口，实现与MATLAB的数据交换另外，在与多处理器系统配合使用时，需要ControlDesk Multipro

5、cessor Extenssion。1.1.3 试验及参数调整自动化 MLIB和MTRACE利用MLIB和MTRACE，可以大大增强dSPACE实时系统的自动实验能力。使用这两个库可在不中断试验的情况下，从MATLAB通过M编程直接访问dSPACE板上运行的应用程序中的变量，甚至无需知道变量的地址，有变量名就足够了。这样就可以利用MATLAB的数字计算及图形能力进行顺序自动测试、数据记录和控制参数的优化。MLIB和MTRACE联合使用可组成一个完美的整体。有MATLAB强大的计算能力做支持，可以自动执行所能想到的任何试验。比如控制器的优化：用MTRACE记录数据，然后将数据传送给MATLAB。

6、MATLAB自动计算出新的控制器参数，并通过MLIB送回处理器板或控制板。MLIB和MTRACE也可以和ControlDesk同时使用。1.1.4 从方框图自动生成仿真源代码 RTI(Real-Time Interface)/RTI-MP (Real-Time Interface Multi Processor)RTI是连接dSPACE实时系统与软件开发工具MATLAB/Simulink之纽带。RTI对Simulink库进行了扩展，利用这些框图无需编写任何代码就能完成包括I/O接口及初始化过程的全部设置。同时通过对RTW进行扩展，实现了从Simulink模型到dSPACE实时硬件代码的无缝自动

7、下载。这可使用户完全致力于实际设计过程并能迅速完成设计的更改，费力的手工编程已成为过去。首先，可以用图形方式从dSPACE的RTI库中选定相应的I/O模型，将之拖入Simulink模型中并指定其参数，以完成对dSPACE I/O板的选定。之后，只要鼠标点一下，RTI就会自动编译、下载并启动实时模型。另外，RTI还根据信号和参数产生一个变量文件，可以用dSPACE的试验工具软件如ControlDesk进行变量的访问。除标准I/O功能外，RTI还支持用户在SIMULINK框图中完成：· 指定部分模型为定时执行· 指定部分模型为软件中断· 指定部分模型为硬件中断

8、3; 指定中断及定时任务的优先级· 支持单采样频率和多采样频率· 支持单任务模式和多任务模式另外，RTI还充分考虑了实际工程应用中可能遇到的各种问题，如：· 通过附加手段解决采样频率不同的模块之间数据传送的不一致性· 支持多处理器，允许在Simulink中完成多处理器模型的分割· 允许指定处理器之间的数据通讯协议，可采用：同步BUFFER，异步BUFFER，及共享存储区方式· 支持处理器间中断RTI可以处理连续系统、离散系统、混合系统和多采样频率系统。RTI-MP建立的多处理器系统模型及其配置工具当系统比较复杂，单处理器系统难以完成时

9、，需要多个处理器并行工作。这时，就需要RTI-MP的帮助以完成多处理器系统的系统设计、建立多处理器网络结构（包括处理器之间的通讯）。RTI-MP允许用拖放方式对系统模型进行分割，每一个子系统均可进行单独调整。为了对多处理器系统进行观察及参数修改，需要配合使用多处理器试验工具软件ControlDesk Multiprocessor Extension。1.1.5 与PC实时通讯编程接口 CLIB每一个实时仿真试验都需要在主机和控制器/处理器之间进行交互操作，如：改变参数、记录数据、在线显示等。dSPACE的ControlDesk及其它工具为大部分的控制任务提供了全面的解决方案。但是，在某些情况下

10、，可能会需要在没有dSPACE工具的情况下进行控制，如第三方测试、使用其它的可视化工具或使用用户编写的主程序等。CLIB可在其他工具和实时硬件之间建立联系。CLIB包括一整套的C函数，可用来建立用户主界面，完成各种处理器控制功能，访问处理器存储器。它可从变量的符号名自动寻找其地址。CLIB允许多个程序（包括dSPACE工具和dSPACE以外的工具）同时访问处理器。1.2 硬件1.2.1 DS1006 PPC处理器板-处理器AMD OpteronDS1006处理器板是dSPACE公司新推出的处理器板，是目前用于快速原型（RCP）和半实物仿真（HIL）领域处理速度最快的处理器板。它采用了64位Op

11、teron处理器，主要用于处理诸如动力系统和虚拟车辆等复杂的、大型的、对处理性能要求极高的模型。DS1006板采用了AMD Opteron作为主处理器；该处理器是业界第一款采用了64位AMD64技术的x86处理器产品，它的内部集成了一个1MB的 L2 cache，突破内存瓶颈。DS1006处理器板上集成了一个256MB 的本地存储器用于运行实时模型，一个128MB 的全局存储器用于和上位机进行数据交换；另外，用户还可以根据实时应用的需要加上一块2MB 的板上启动flash 存储卡（可选件），以使DS1006处理器板具有自启动功能。DS1006板卡支持多处理器应用。用户可以根据需要把两块或多块D

12、S1006处理器板通过光纤连接起来组成一个性能更高的（需要DS911 Gigalink 模块），多处理器之间同步运行的系统。DS1005与DS1006的选择在需要较高的采样速率和大量的I/O处理能力情况下DS1005是个更好的选择。当仿真模型对处理器计算能力要求非常高并且I/O数目相对少、采样速率更高的情况下DS1006是个更好的选择。HIL实时仿真通常要求1ms的采样时间，Tesis DYNAware的6缸汽油机模型en-DYNA和动力学模型ve-DYNA在DS1006上运行时间都只需要0.15ms，并且这0.15ms还包含计算和I/O信号处理以及CAN通信。因此，对于1ms的限制，硬件卡仍

13、能保留85%的处理能力将来运行更复杂的模型。在DS1006上运行发动机模型只需要0.034ms的时间，如此高的速度能够实现非常小的仿真步长，这对于一些特殊的应用场合及其有利，如一级方程式赛车HIL仿真中发动机和车辆动力学仿真通常的采样时间只有0.25到0.5ms。DS1006技术特点处理器AMD Opteron 248 (2.2 GHz)64 kB L1 数据cache, 64 kB L1 指令 cache1 MB L2 cacheCache 按处理器时钟速率运行内存256 MB DDR SDRAM 本地内存用于应用程序和动态应用数据128 MB SDR SDRAM 全局内存用于与主机交换数据

14、主机可访问全部全局内存板上2 MB 的闪存用于自启动PHS总线接口可以与原有I/O板相连32位同步I/O总线20Mb/s传输速率，对新的I/O接口板提供30Mb/s传输速率多至64个 PHS总线中断用于所有I/O板并行采样及更新的同步线计时器及中断三个通用定时器（多处理器系统）时间同步单元中断控制器可实现多达20个中断源控制并行处理：（选件）需DS911Gigalink模块高速光纤接口，传输速率>1.25Gbit/S最大可连20个处理器板光缆长度最大能达100m4路双向连接通道实时中断处理 供电ISA 总线: +5 V ±5%, 2.0 A+12 V ±5%, 0.5

15、 A (不连DS911模块)+12 V ±5%, 1.5 A (连DS911模块)CPU电源接头: +5 V ±5%, 20 A物理特性需要三个16位全长的ISA插槽与DS911和DS814连接的时候不需要更多ISA插槽温度范围0 - 40 °C (实验室使用)配合PX10和PX20在测试台架上使用PX10 可放置一个DS1006，PX20中可放置2个DS1006DS1006组件系统构成DS1006多处理器系统选件DS911 Gigalink Module当在一个系统中存在多个DS1006时，可利用DS911连接各个DS1006，构成并行处理系统。1.2.2 组件

16、系统I/O板 DS2202 HIL I/O 板I/O接口板的信号调理可以到42V的· 非常适合于做车身电子、传动系统测试和元件测试。· 是DS2211低成本替代，用于不用信号处理器和角度处理单元场合· 20 D/A通道和16路A/D通道· 多达38个数字输入· 提供2套电源系统主要特点：DS2202 HIL接口板用于汽车方向应用的设计和硬件在回路仿真，而且针对仿真和测试的汽车信号进行裁剪。该板包括针对典型汽车信号的信号调理并且支持两套高达42V的电源系统。其主要应用于供应商车身电子、传动系统测试和元件测试，或者作为附加的HIL接口板在大型的动力

17、系统和车辆动力学HIL应用中。组件HIL SimulatorDS2202和一个主处理器板一起可以组成dSPACE的硬件核心。DS2202测量和产生需要的信号，处理器板完成实时模型中的算法运算。I/O板和处理器板是通过PHS+总线连接。DS2202可以用于中型和全尺寸型号的dSPACE Simulator参数性能指标A/D通道分辨率16 差分 A/D 通道(复合)Sampling 14 bit设置时间)1.1 s 每通道输出电压范围0 60 V, 差分输入Offset 误差±10 mVGain 误差±0.5 %输出电流> 1 MD/A通道通道数20 D/A 通道使用独立

18、的ground sense line输出电压范围0 10 V (使用内部参考，或可选配置5 10 V外部参考)传感通道允许差分输出DAC×2输出可以在-10 V . +12 V 之间摆动分辨率12 bit设置时间20 s (full scale to 1 LSB)输出电流±5 mAOffset误差±5 mVGain误差±0.5 % (使用内部参考时)数字输入通道数高达24个PWM测量输入(和数字端口共用)，分辨率达50ns，频率0.01到100kHz高达38路数字输入(24路和PWM共用)PWM测量输入同时可以用作频率测试输入电压范围0 +60 V门限电

19、压1 V 23.8 V输入阻抗390 k数字输出通道数16 数字输出9 PWM 输出, 分辨率16位0.01 Hz 100 kHz, push/pull 输出PWM 输出同样可以用于产生方波外部供电电压+5 V +60 V从两个独立的rails供电 (VBAT1 and VBAT2)双电压支持的数字输出, 可选的pin-wise输出电流范围Max. ±50 mAVout high, min.(VBATx 1.2 V) at +50 mAVout low, max.0.4 V at -50 mA接口串口设置TL16C550C，单个 UART (universal asynchronous receiver and transmitter)RS232, RS422兼容波特率最高115.2 Kbaud (RS232)最高1 Mbaud (RS422)CAN 总线接口设置2通道CANISO DIN 11898-2 CAN 高速CAN总