使用NIVeriStand2010創(chuàng)建分布式系統(tǒng)

1、    使用NIVeriStand2010創(chuàng)建分布式系統(tǒng)概覽分布式系統(tǒng)有多種形式。例如，在與中央處理器不同的位置處理輸入和輸出（I/O）的方法通常稱為分布式I/O。另一個例子是為單系統(tǒng)添加多個處理器，對運(yùn)算分布式化。本文討論了如何使用NIVeriStand2010創(chuàng)建分布式處理和I/O系統(tǒng)，其中包含將開發(fā)分布式系統(tǒng)變得更為有效和有力的許多特性。例如飛機(jī)、汽車或其他工業(yè)項目中的控制系統(tǒng)常常需要比單個處理器板卡和機(jī)箱所能提供的更多的計算能力和I/O來進(jìn)行監(jiān)視、測試或仿真。本白皮書詳概覽      分布式系統(tǒng)有

2、多種形式。例如，在與中央處理器不同的位置處理輸入和輸出（I/O）的方法通常稱為分布式I/O。另一個例子是為單系統(tǒng)添加多個處理器，對運(yùn)算分布式化。本文討論了如何使用NIVeriStand 2010創(chuàng)建分布式處理和I/O系統(tǒng)，其中包含將開發(fā)分布式系統(tǒng)變得更為有效和有力的許多特性。      例如飛機(jī)、汽車或其他工業(yè)項目中的控制系統(tǒng)常常需要比單個處理器板卡和機(jī)箱所能提供的更多的計算能力和I/O來 進(jìn)行監(jiān)視、測試或仿真。本白皮書詳細(xì)介紹了如何創(chuàng)建可擴(kuò)展、分布式的同步系統(tǒng)，滿足大型硬件在環(huán)（HIL）或?qū)崟r測試系統(tǒng)的需求。NI VeriStand 2010

3、是用于配置包括HIL測試系統(tǒng)在內(nèi)的實(shí)時測試應(yīng)用的即用型軟件環(huán)境。利用NI VeriStand 2010特性，無需對軟件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計、編程和維護(hù)，就可以創(chuàng)建系統(tǒng)。分布式系統(tǒng)需求      您通?？梢詫⒋笮拖到y(tǒng)分解為多個不同組件，獨(dú)立實(shí)現(xiàn)每個組件的硬件和軟件。要提供更高計算能力和I/O容量，您可以在不同硬件上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個組件。      例如，飛機(jī)的襟翼、縫翼、方向舵、引擎、副翼等都需要仿真和測試。可以如圖1所示，將系統(tǒng)分解為多個硬件部件，從而使用模塊化方法。圖1. 可以用多個PXI系統(tǒng)仿真飛

4、機(jī)組件系統(tǒng)級集成特性      使用NI VeriStand 2010，一個或多個操作者（主機(jī)）計算機(jī)可以在最少用戶配置的情況下，與一個或多個實(shí)時執(zhí)行目標(biāo)進(jìn)行通信。NI VeriStand處理操作者計算機(jī)（主機(jī)）與實(shí)時執(zhí)行目標(biāo)之間的通信。圖2給出了包含主機(jī)和目標(biāo)的簡單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。圖2. 簡單拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)      主機(jī)用于和目標(biāo)通信的組件是NI VeriStand Gateway。雖然通信管理是自動完成的，它是理解大型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所需的重要概念。您可以方便地在NI VeriStand 2010系統(tǒng)瀏覽器中

5、將目標(biāo)添加到拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中。圖3. 在系統(tǒng)瀏覽器中添加目標(biāo)      單個系統(tǒng)定義文件可以包含無限多個目標(biāo)，甚至可以混和不同目標(biāo)類型。圖4. 單個系統(tǒng)定義文件可以包含多個目標(biāo)      每個目標(biāo)有自己的專用硬件和軟件配置，所有目標(biāo)可以通過單個網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)部署和交互。圖5. 可在單個主機(jī)上部署多個目標(biāo)并進(jìn)行交互      通過與另一個主機(jī)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，其他主機(jī)計算機(jī)可以與相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行通信。圖6. 多個主機(jī)與多個目標(biāo)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)  &#

6、160;   要完成這點(diǎn)，其他主機(jī)只需要修改NI VeriStand網(wǎng)關(guān)地址為遠(yuǎn)程主機(jī)即可。其他應(yīng)用程序保持不變。在分布式計算機(jī)之間共享數(shù)據(jù)      要讓分布式系統(tǒng)如同單個系統(tǒng)一樣工作，必須在系統(tǒng)組件之間共享數(shù)據(jù)。這是讓不同部分可以一起工作的關(guān)鍵要素。通?？梢允褂梅瓷鋬?nèi)存接口實(shí)現(xiàn)。      反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)是實(shí)時本地局域網(wǎng)（LAN），每個計算機(jī)總是擁有共享內(nèi)存集合的最新本地復(fù)本。這些專用網(wǎng)絡(luò)是為了提供高確定性的數(shù)據(jù)通信而專門設(shè)計的?？梢蕴峁┒喾N分布式仿真和工業(yè)控制應(yīng)用所需的高

7、級定時性能。反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)獲益于通用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，是不同需求推動下產(chǎn)生的完全獨(dú)立的技術(shù)，適用于要求確定性、簡單實(shí)現(xiàn)和軟件負(fù)荷小的應(yīng)用程序1。      反射內(nèi)存為NI VeriStand提供了在多個目標(biāo)之間共享數(shù)據(jù)的能力，并且滿足了整個系統(tǒng)的性能與確定性需求。使用反射內(nèi)存，仿真模型可以分割在不同的目標(biāo)系統(tǒng)上同時執(zhí)行。輸入與輸出數(shù)值通過反射內(nèi)存在不同目標(biāo)系統(tǒng)上共享。GE Fanuc反射內(nèi)存板卡本地支持NI VeriStand 2010。NI VeriStand 2010的許多組件可以使用反射內(nèi)存無縫創(chuàng)建多目標(biāo)系統(tǒng)。   &

8、#160;  此外，NI VeriStand 2010將數(shù)據(jù)在目標(biāo)之間自動分步用于不同的用途。例如，您可以配置激勵（測試）檔案運(yùn)行在需要目標(biāo)B數(shù)據(jù)的目標(biāo)A上。NI VeriStand 2010在目標(biāo)之間自動創(chuàng)建并激活鏈路獲取數(shù)據(jù)。這可以在無需用戶配置的情況下自動完成。      圖7顯示了包含反射內(nèi)存板卡的實(shí)例系統(tǒng)。圖7. 使用反射內(nèi)存的多個機(jī)箱同步分布式系統(tǒng)      在設(shè)計系統(tǒng)時，考慮時序與同步的需求是十分重要的。如果分布式硬件不進(jìn)行同步，輸入和輸出的采樣將不同時發(fā)生。另外，隨著時間的推移，漂移會導(dǎo)致系統(tǒng)的一個組件比另一個組件得到更多采樣，盡管它們被配置為同樣的速率。如果仿真是您的目標(biāo)，這將導(dǎo)致問題。例如，兩個襟翼仿真可能處于不同的時間狀態(tài)。另外，因為數(shù)據(jù)并非來自相同的時間點(diǎn)，數(shù)據(jù)記錄和分析將被破壞。