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tip01tip01tip01 基于Windows的实时系统扩展RTX（Real-time Extension for Control of Windows）
RTX-01

 
概述
由于很多商业和技术原因，Windows 2000、Windows XP和Windows XP Embedded操作系统越来越多被考虑用作为实时系统平
台，应用在军事、航空航天、交通、医疗、工业自动化等行业领域。这是由于Windows系统有如下的优势：
● 基于PC的开发式架构操作系统，丰富的人机交互界面和网络通讯协议

● 可运行几乎所有的应用程序，丰富的Win32应用程序接口
● 支持绝大多数开发工具
● 大量熟悉本系统的开发技术人员和最终用户
为满足硬实时系统严格的响应时间要求，Ardence公司开发了RTX产品，在Windows平台上提供了一个实时子系统，这种方案，
不对Windows系统本身做任何修改，使我们既可获得微秒级的实时特性，又可完全利用Windows平台的优点。
RTX简介
RTX是美国Ardence公司开发的基于Windows系统的实时解决方案，是目前Windwos平台的唯一纯软件的硬实时扩展子系统。
RTX不对Windows系统进行任何封装或修改，其通过在HAL层增加实时HAL扩展来实现基于优先级的抢占式的实时任务的管理和
调度。RTX实时子系统RTSS的线程优先于所有Windows线程，提供了对IRQ、I/O、内存的精确直接控制，以确保实时任务的
100%可靠性。通过高速的IPC通讯和同步机制，RTX方便地实现与Windows之间的数据交换。RTX的定时器时钟分辨率为100纳
秒，最低定时器周期为100微秒。RTX同时支持实时以太网和实时USB通讯。
RTX应用领域
由于RTX是基于Windows的实时子系统，因此最适合应用在既要求图形等Windows高级任务，又需要实时任务的场合，如下面的
领域：
● 航空、航天、军事测控
● 基于PC的控制软件/设备
● 分布式实时仿真
● 工业生产自动化
● 运动控制、机器人和数控设备
● 实时数据采集、测量
● 医疗仪器、设备
RTX应用架构
RTX的应用架构如图1所示。当在机载、舰载或车载等对系统大小要求严格得场合下，我们可以采用WindowsXP
Embedded+RTX+ReadyOn的方案，Windows XP Embedded是Windows XP Professional的嵌入式版本,支持图形网络的大小只
有不超过200M。ReadyOn使系统快速启动、即时关机，提高系统的健壮性。
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图1 RTX应用架构
RTX与Windows协同工作的原理
RTX与Windows共存于一台机器中，而不需要传统的上下位机的方式。RTX运行于系统内核层，实时子系统RTSS的线程优先于
所有Windows线程，提供了对IRQ、I/O、内存的精确直接控制，以确保实时任务的100%可靠性。通过高速的IPC通讯和同步机制
，RTX方便地实现与Windows之间的进行高速实时的数据交换。
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图2 RTX工作原理
 
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图3 RTSS 架构体系
 
RTX的突出优势
● 允许在相同的一台计算机上完成高性能的确定性的实时和非实时处理
● 使Windows系统可以处理面向时间关键的应用
● 利用成熟的工业标准的开发和调试工具
● 支持标准的Windows编程开发环境：Visual C++ 6.0、Visual C++ .net 2002 ， 2003， 2005
● 使用微软提供的标准开发工具：Win32 API、 RtAPI
● 标准的Windows编程开发环境，有众多富有经验的Windows开发工程师，能快速完成项目开发

● 消除了上下位机的多处理器或DSP的额外开销
● 支持实时TCP/IP通讯
● 支持多处理器硬件
● 支持实时USB
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图4 RTX支持多处理器(或双核)的 X86 架构平台
 
 
 
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