基于VxWorks和MPC860T平臺(tái)的嵌入式串口通信服務(wù)器的解決方案

在實(shí)際應(yīng)用中UART協(xié)議和HDLC協(xié)議是串口通信常用的兩種通信協(xié)議，并且HDLC是其它眾多協(xié)議（如SDLC、SS＃7等）的基礎(chǔ)，因此該通信服務(wù)器的串口協(xié)議采用HDLC和UART。基于MPC860T的串口通信服務(wù)器的硬件組成如圖3所示。在該串口通信服務(wù)器中，

4個(gè)SCC通道分別獨(dú)立工作于雙工的HDLC模式,以提供高速實(shí)時(shí)的串行數(shù)據(jù)傳輸，快速接入以太網(wǎng)；2個(gè)SMC通道獨(dú)立工作在UART模式提供低速率的數(shù)據(jù)通信，SMC1提供系統(tǒng)級(jí)和任務(wù)級(jí)調(diào)試用串口，用戶可以利用SMC1通過(guò)運(yùn)行在個(gè)人計(jì)算機(jī)上的程序來(lái)配置服務(wù)器的相關(guān)參數(shù)，SMC2提供低速的串口通信。FEC接口提供雙工100/10M 以太網(wǎng)接入端口；4M的Flash用來(lái)存儲(chǔ)操作系統(tǒng)、用戶應(yīng)用程序、服務(wù)器配置程序等；32M的SDRAM用來(lái)運(yùn)行應(yīng)用程序、存儲(chǔ)運(yùn)行過(guò)程的數(shù)據(jù)等。BDM端口供軟硬件仿真調(diào)試使用，利用VisionProbe通過(guò)BDM口可以對(duì)軟硬件進(jìn)行調(diào)試。
4.串口通信服務(wù)器的軟件實(shí)現(xiàn)
在串口通信服務(wù)器中，操作系統(tǒng)也是影響通信服務(wù)器整體性能的另一個(gè)關(guān)鍵因素。根據(jù)
圖1所示的體系結(jié)構(gòu)和所使用的微處理器，論文選用美國(guó)風(fēng)河公司的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks。VxWorks是美國(guó)風(fēng)河公司推出的一款實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。它以模塊化構(gòu)造并可高度裁減，這使其能夠在較小的存儲(chǔ)空間中高效穩(wěn)定的運(yùn)行，非常適合于各種高性能、多任務(wù)嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的開發(fā)，廣泛應(yīng)用于通信、航空航天等領(lǐng)域。VxWorks系統(tǒng)的構(gòu)成主要有Wind內(nèi)核、I/O系統(tǒng)、BSP以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧等。
基于VxWorks操作系統(tǒng)構(gòu)建的串口通信服務(wù)器軟件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)如圖4所示。在該軟件

系統(tǒng)中，由底向上依次是依賴于通信服務(wù)器硬件系統(tǒng)的BSP（包括UART驅(qū)動(dòng)、HDLC驅(qū)動(dòng)、config.h配置文件、makefile編譯規(guī)則文件等）和以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)程序；與硬件無(wú)關(guān)的操作系統(tǒng)層；屬于應(yīng)用層的通用服務(wù)器配置程序。其中操作系統(tǒng)層由VxWorks提供，服務(wù)器配置程序和BSP需要根據(jù)系統(tǒng)硬件具體實(shí)現(xiàn)。FEC驅(qū)動(dòng)需要作為BSP的一部分集成進(jìn)整個(gè)軟件系統(tǒng)，之所以將FEC驅(qū)動(dòng)單獨(dú)列出，是因?yàn)镕EC驅(qū)動(dòng)是通用的，僅僅需要在BSP中進(jìn)行集成。下面主要討論BSP和服務(wù)器配置軟件的實(shí)現(xiàn)方案。
4.1 通信服務(wù)器BSP設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
嵌入式系統(tǒng)中的BSP一般都是參考一個(gè)經(jīng)過(guò)了嚴(yán)格測(cè)試的、功能比較類似的BSP來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的，串口通信服務(wù)器的BSP就是參考ADS860評(píng)估板的BSP來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)串口通信服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)和硬件實(shí)現(xiàn)，BSP的實(shí)現(xiàn)需要做以下工作：
將MPC860T的SCC1～SCC4通道設(shè)置成HDLC模式，實(shí)現(xiàn)HDLC驅(qū)動(dòng)并將其掛接到VxWorks的TTY系統(tǒng)；
新建sysSccSerial.c文件以支持HDLC驅(qū)動(dòng)模式；
根據(jù)實(shí)際需要修改usrconfig.c或是usrSerial.c文件以便將HDLC通道作為標(biāo)準(zhǔn)的I/O設(shè)備；
修改config.h、configNet.h、makefile、apc860.h等文件使相關(guān)的配置參數(shù)符合串口通信服務(wù)器的具體要求，去除對(duì)10M以太網(wǎng)的支持、添加對(duì)100/10M FEC以太網(wǎng)的支持；
其中HDLC驅(qū)動(dòng)程序的實(shí)現(xiàn)是BSP開發(fā)中的重要一環(huán)，因?yàn)镾CCx通道的HDLC驅(qū)動(dòng)需要滿足高速率、高實(shí)時(shí)性的要求，它的性能直接決定著整個(gè)通信服務(wù)器的性能。