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产品 第44 页 更快 新型 DS1007 板:融合超快I/O 访问速度与 更强大的计算能力 闭环 第45 页 控制策略的验证工作始终对快速控制原型系统的 响应和 I/O 延迟性能有严格的要求.

同时,对更 强计算能力的需求也在持续增加.新型 DS1007 PPC 处理器板卡寻找到了新的平衡点. 的外围高速 (PHS) 总线.在过去几年 内,数字控制器模型的复杂性有着显 著增加,因此对更强的计算能力提出 了更高的需求.新型 DS1007 PPC 处 理器板具有两个处理器核心、其主频 达2 GHz,并配备有更大的缓存空 间,因此每个处理器核心的计算速度 比其上一代产品 DS1005 高出三倍. 每个处理器核心都配备有一个

512 KB的二级缓存,配合一个 公共的2 MB 三级 缓存,可以为计算大型模型 提供足够的储备空间(图2) 高速数据采集 对于快速控制原型开发的许多应用来 说,计算控制器和获取被控系统传感 器数据极其重要.传感器数据作为控 制器的控制变量,也可以在闭环控制 中作为激励信号值对系统进行验证. 要想保存采集到的数据,需要将其传 输至上位机或写入 USB 大容量存储 设备.除了 USB 接口之外,DS1007 DS1007 PPC 处理器板卡 在闭环性能中,I/O 访问速度与计算能力 同样重要. >> 快 速控制原型系统被应用 于控制工程的许多不同 领域,它可以被用来在 真实环境下测试验证控制策略.得益 于当今处理器不断增强的计算能力, 即使是高强度计算的应用程序也能被 及时处理.但是实时系统不仅仅依赖 于模型的计算时间.I/O 接口的访问 速度也起着重要作用(图1).如果 系统需要对大量I/O通道进行 操作, 或对外部事件的响应时间有严格要 求,那么I/O的访问速度将会成为一个 瓶颈. 低I/O访问 延迟 dSPACE 专门为对 I/O 访问速度以及 计算强度有高要求的应用程序开发了 新型 DS1007 PPC 处理器板.这款处 理器板通过结合使用两个部件实现了 低延迟特性:带有32位并行数据接口 及优化固件的QorlQ P5020 PowerPC 处理器和专门为缩短访问时间而优化 产品 第46 页 还集成有一个超过

20 MB/s 数据吞吐 量的以太网上位机接口.通过以太网 上位机接口,可以将 DS1007 集成到 网络中.利用这一特性,可以将上位 机和实时系统在空间上分离,例如, 在台架试验中经常会涉及这样的 需求. 实时以太网 I/O 接口 DS1007 有两个附加的千兆级以太网 接口,可以通过 Simulink? 相应的 RTI 模块将其直接集成到实时应用程序 寸外形设计,并集成有上位机接口、 一个基于Flash的应用内存和一个用于 连接大容量存储设备的 USB 接口, 这些都使其成为自动车载应用的理想 选择.系统启动后仅需几秒钟,即可 使用处理器板和存储在Flash存储器中 的应用程序. DS

1007、DS1006 和DS1005 的 比较 作为 DS1005 的后继产品,DS1007 针对dSPACE 原型开发系统进行了优 化.随着计算和数据采集能力的显著 提升,它可以满足车载适用性、低I/O 访问延迟和快速启动等要求.借助其 改进的上位机接口和以太网I/O接口, 新型处理器板还可以用于进行中等复 杂程度的模型的硬件在环 (HIL) 测试. 经过比较,DS1006 及其强大的 2.8 GHz 四核处理器在计算复杂的被控对 象模型时可以充分发挥其潜力,这也 是硬件在环应用的要求.然而,DS1007与DS1006 两者的应用领 域并无严格区分.最重要的是,每种 应用都能找到适合的处理器板.仅一 种处理器板("通用型")难以达到 图2:除处理速率外,可用缓存对于高速模型的计算也至关重要. 图3:实时应用中用于集成以太网设备的实 时接口模块组. 中(图3).用户可以通过这些接口 连接实时模型与其他辅助系统或 组件,例如其他实验设备或基于 PC 的ADAS 应用(电子地图、传感器信 息融合、图像处理等).DS1007 也 可以直接接驳dSPACE DCI-GSI2(通 用串行接口),在无需增加其他IO板 卡的前提下,为电子控制单元建立旁 路环境. 特别适用于车载环境 DS1007采用一个坚固紧凑的单槽尺 图1:实际闭环性能除了取决于处理器的计算能力,还取决于处理器是否能保持尽可能快的 数据总线 I/O 访问速度. I/O access time Read Model calculation time I/O access time Write Processor board closed-loop performance DS1005 DS1007 Model size MB Task calculation time ?s Effect of processor rate Effect of cache limitation 第47 页 这种效果.图4展示了每个处理器板 的相关特性.对于过去使用DS1005并 达到其计算能力上限的用户,我们推 荐使用DS1007,以使系统始终保持处 于最佳状态.他们要做的只是将 DS1005 更换为 DS1007 C 然后就可以 继续使用所有其他的 dSPACE I/O 板. 就其成本而言,DS1007对新用户更具 吸引力,与DS1005 不同,DS1007 不 需要额外的上位机接口板卡,而且 还免费提供相关的编译器.在需要 多块 DS1005 PPC 板卡组建多核系统 以提供充足计算能力时,现在可能 仅需要用一块 DS1007 板卡就可以 取代.DS1007 在2014 年年中就已经 推出,在今后的版本中将会添加更多 功能.例如,将来可以联接多块 DS1007多处理器板卡以组建多处理器 系统,处理器板卡将可以支持XCP on Ethernet、NVRAM、ModelDesk 和实 时测试(RTT). 图5:处理器板已包含上位机接口、以太网扩展接口和大容量存储设备接口. 图4:DS