X86保护模式编程总结(3)

本文详细介绍了配置数值计算环境的方法,包括如何通过设置CR0寄存器中的MP、EM和NE位来控制浮点指令的软件仿真、FPU与CPU环境间的同步及浮点异常的处理方式。此外还提供了EM和MP的不同组合对系统行为的影响。

配置数值计算环境:
系统必需装入CR0中的MP,EM,NE位,来控制浮点指令的软件仿真,FPU和CPU环境之间的同步,以及浮点异常的软件或外部中断处理,这些位在CPU复位时被清0.
MP位(监控协处理器):一般对于有FPU的CPU,MP应=1,反正为0.用来确定FPU环境不同于当前执行任务环境时,WAIT指令是否自陷,当MP=1&&TS=1时,WAIT将产生设备不可用故障.
EM位(仿真协处理器):一般对于有FPU的CPU,EM=0. 决定了ESC指令是由FPU(EM=0)执行,还是通过中断向量7自陷,由软件来处理(EM=1).注意,如果EM=1且没有FPU仿真软件,系统将挂起.
NE位(数值计算异常):决定了非屏蔽浮点异常是通过中断向量16(NE=1),还是通过外部中断(NE=0)进行处理.

EM和MP组合使用表:
EMMP说明
00将数值指令传给FPU;WAIT忽略TS
01将数值指令传给FPU;WAIT测试TS
10数值计算指令自陷至仿真软件;WAIT忽略TS
10数值计算指令自陷至仿真软件;WAIT测试TS

EM,MP,TS不同组合所采取的动作:
EMTSMP浮点指令等待指令
000 执行 执行
001 执行 执行
010 异常7 执行
011 异常7 异常7
100 异常7 执行
101 异常7 执行
110 异常7 执行
111 异常7 异常7
注:仿真X387处理器的CR0设置:EM=1;MP=0,NE=1
将CR0中CD和NW位清0,可使高速缓冲能用

本研究基于扩展卡尔曼滤波(EKF)方法,构建了一套用于航天器姿态与轨道协同控制的仿真系统。该系统采用参数化编程设计,具备清晰的逻辑结构和详细的代码注释,便于用户根据具体需求调整参数。所提供的案例数据可直接在MATLAB环境中运行,无需额外预处理步骤,适用于计算机科学、电子信息工程及数学等相关专业学生的课程设计、综合实践或毕业课题。 在航天工程实践中,精确的姿态与轨道控制是保障深空探测、卫星组网及空间设施建设等任务成功实施的基础。扩展卡尔曼滤波作为一种适用于非线性动态系统的状态估计算法,能够有效处理系统模型中的不确定性与测量噪声,因此在航天器耦合控制领域具有重要应用价值。本研究实现的系统通过模块化设计,支持用户针对不同航天器平台或任务场景进行灵活配置,例如卫星轨道维持、飞行器交会对接或地外天体定点着陆等控制问题。 为提升系统的易用性与教学适用性,代码中关键算法步骤均附有说明性注释,有助于用户理解滤波器的初始化、状态预测、观测更新等核心流程。同时,系统兼容多个MATLAB版本(包括2014a、2019b及2024b),可适应不同的软件环境。通过实际操作该仿真系统,学生不仅能够深化对航天动力学与控制理论的认识,还可培养工程编程能力与实际问题分析技能,为后续从事相关技术研究或工程开发奠定基础。 资源来源于网络分享,仅用于学习交流使用,请勿用于商业,如有侵权请联系我删除!
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