Windows实时扩展方案:VxWin和CeWin
Windows实时扩展系列II
Windows系统是当前面向用户应用最多的操作系统之一,该系统配套有成熟且丰富的软件开发程序,如Eclipse和Visual Studio等。然而,Windows操作系统由其特性决定了其不能保证系统行为的确定性和可预测性,难以直接应用于实时领域,此时,则需要对Windows进行实时扩展,为帮助客户更好地进行开发,北京盟通科技提供了两款实时扩展产品:EC-Win和Lx-Win供客户选择,针对不同场景下的Windows实施扩展需求,我们推出产品——RTOS32-Win、RT-Win、VxWin和CeWin,在此将为您介绍VxWin和CeWin,在Windows实时扩展系列I中介绍RTOS32-Win和RT-Win,为您的开发工作提供更多的多样化选择。
VxWin
VxWorks作为全球顶尖的实时操作系统,在工业自动化领域广泛用于实时任务处理,结合Windows系统实现可视化界面、数据库连接及ERP系统集成。自1995年起,VxWin方案已实现在单台PC上并行运行VxWorks与Windows系统,确保实时性能不受影响。
VxWin核心优势
硬件整合:
无需独立控制硬件或智能协处理器,精简组件提升系统可靠性,实现紧凑型控制设计并降低设备体积/重量
软件整合:
深度集成Visual Studio等开发工具与Windows技术生态
可扩展性:
支持VxWorks应用无缝移植至Windows环境,兼容XScale等嵌入式架构
技术特性
基于Windows XP Embedded/2000平台实现VxWorks实时编程,提供:
• 微秒级确定性响应(<1μs)
• 高精度定时器(分辨率<100ns)
• ISA/PCI扩展卡硬件直连能力
• 基于TCP/IP的跨系统通信(虚拟网络架构)
• 系统容错机制(Windows异常时VxWorks持续运行)
• 丰富生态支持:OPC服务器、现场总线驱动、测量硬件接口等
• WindView/ScopeTools实时分析套件
• 完备文档体系(HTML手册、技术社区支持)
CeWin
Windows CE作为微软推出的嵌入式实时操作系统,凭借其硬实时特性与确定性响应,成为工业控制器开发的核心平台。该方案典型应用于PLC可编程逻辑控制器、运动控制系统及高实时性数控设备,2003年发布的CeWin模块在此基础上实现以下增强:
• 完整实现Win32 API子集,提供标准化Windows CE实时开发环境
• 深度兼容微软开发工具链(Visual Studio/.NET Framework)
• 支持IEC 61131-3工业自动化编程标准
• 提供确定性线程调度(<50μs任务切换延迟)
产品介绍
• 操作系统兼容性:
→ Windows XP/7(32位及64位架构)
• 实时性能保障:
→ 微秒级确定性响应(<5μs)
→ 系统容错设计(Windows异常时实时模块持续运行)
• 多核CPU支持:
→ 实时任务核隔离技术
→ 支持动态扩展至多处理核心
• 默认双核资源配置:
→ 核心1:Windows 7系统环境
→ 核心2:Windows CE实时系统
→ 支持驱动协议栈:
✓ 工业总线:PROFINET、EtherCAT、CAN
✓ 网络协议:TCP/IP
✓ 设备接口:USB等
→ API兼容性:
✓ Win32标准接口(进程/线程/事件管理)
✓ .NET Compact Framework(支持C#开发)
• 开发工具:
→ 原生支持Microsoft Visual Studio集成开发环境
• 开发模式创新:
→ 支持实时应用程序的调试与开发
→ 提供与常规Windows应用一致的IDE操作体验
• 虚拟化架构:
→ 采用Type 2 Hypervisor技术
→ 基于Windows HAL实现宿主机操作系统管理
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