1 前言

　　由于目前發展現代化的坦克火控系統已成為充分發揮坦克火力，提高戰場生存能力的最有效途徑之一。隨著嵌入式系統的發展，VxWorks操作系統以其良好的有效性、可裁減性、互操作性、可靠性和卓越的實時性等優點被廣泛地應用在高精尖技術及實時性要求極高的領域中。因此基于 VxWorks嵌入式操作系統的目標自動跟蹤技術的研究已經成為提高坦克火控系統性能研究的主要方向。本文以研制坦克目標自動跟蹤系統信息處理平臺為背景，設計了基于 VxWorks的目標自動跟蹤系統的 PCI總線接口板，實現了坦克火控計算機與坦克火控系統之間的數據通信。其中以橋接芯片 PCI9054為核心的設計尤為重要。使目標自動跟蹤系統具備了能夠捕獲和跟蹤較復雜背景下的無偽裝的坦克和裝甲車的能力，以及在跟蹤狀態下出現目標被遮擋時，系統進入記憶跟蹤狀態的能力。

2 目標自動跟蹤系統的硬件電路設計

在基于 VxWorks嵌入式系統下，根據坦克目標自動跟蹤系統的總體技術要求，需要完成 I/O板硬件結構電路的設計；PCI9054的配置；接口驅動程序的編寫以及系統主程序的設計，實現目標自動跟蹤計算機與坦克火控系統之間的數據通信。

下面就坦克目標自動跟蹤系統總體設計進行論述。坦克目標自動跟蹤系統包括通用視頻跟蹤器的所有功能，系統硬件由跟蹤器主機、瞄準線功率驅動模塊、視場圖像及相關信息顯示器、前端圖像采集系統和連接電纜等幾部分組成。跟蹤器主機由主機板、 DSP板、圖像圖形板、I/O板、電源板和機箱、無源底板、插接件組成，主要完成圖像采集、處理并輸出控制；瞄準線驅動控制模塊主要對跟蹤器主機輸出的控制信號進行功率放大來驅動瞄準線；顯示器用于顯示視野圖像及相關信息；前端圖像采集系統主要指火控系統光學改造部件及圖像采集器 CCD；連接電纜用于實現目標自動跟蹤系統各部件的信號連接。坦克目標自動跟蹤系統組成如圖1：

從圖 1中可知，系統通信與控制模塊（亦稱 I/O板）是通用型的目標自動跟蹤器與火控系統相連接的橋梁，在目標自動跟蹤火控系統中具有極其重要的作用。它要求實時處理 DSP板傳送的目標現在點和瞄準線中心的偏差量，最終轉化為對瞄準線的控制量。將瞄準線控制量傳送給瞄準線驅動控制模塊，實現高精度控制瞄準線，使之始終對準目標。

3 在 VxWorks下的驅動程序設計 　　

3.1設備驅動程序的設計與實現 　　

應用程序必須通過驅動程序才能與硬件進行數據通信，而驅動程序的編寫與操作系統密切相關。在 VxWorks操作系統中， BSP板級支持包向 VxWorks提供與硬件環境的接口，負責完成加電時的硬件初始化、為 VxWorks訪問硬件驅動程序提供支持、將 VxWorks中與硬件有關以及與硬件無關的軟件進行集成。因此在 VxWorks下編寫驅動程序時首先要對 BSP進行修改配置。根據本系統的實際情況需要修改 config.h頭文件： 　　

#define DEFAULT_BOOT_LINE fei(0,0)host: VxWorks h=172.16.21.100 e=172.16.21.253 u=chb pw=123456在 VxWorks中，設備驅動程序有查詢方式和中斷方式二種。無論采用哪一種方式，設備驅動程序的基本流程都是相同的，如圖 2：

　　從圖 2中可以看出，編寫設備驅動程序的第一步是獲取硬件接口參數，包括內存映射地 址、I/O端口和系統中斷控制器的輸入(IRQ)。獲取這些參數的方法由硬件的接口方式決定。例如，PCI總線作為一種即插即用的總線結構，在 BIOS和操作系統的支持下，能夠自動為設備分配合適的硬件接口參數。其部分程序代碼如下： 　　

1) 定義常量和全局變量 #define PCI9054_DEVICE_ID 0x9054 #define PCI9054_VENDOR_ID 0x10B5 #define PCI9054_MEMSIZE 0x00001000 #define PCI9054_INIT_STATE_MASK (VM_STATE_MASK_VALID | VM_STATE_MASK_WRITABLE | VM_STATE_MASK_CACHEABLE) #define PCI9054_INIT_STATE (VM_STATE_ VALID | VM_STATE_ WRITABLE | VM_STATE_ CACHEABLE_NOT) Typedef struct pci9054Info { UNIT pciBus,pciDevice,pciFunc; Char irq; }PCI9054_INFO; LOCAL PCI9054_INFO pci9054InfoTable={-1,-1,-1,-1};