基于DM642的實時多協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)計

在接收數(shù)據(jù)所遵從的傳輸協(xié)議未知時，先觸發(fā)軟件中斷識別協(xié)議類型，在傳輸協(xié)議已知時，直接觸發(fā)總線管理線程。任務(wù)可以被阻塞和掛起，支持動態(tài)內(nèi)存分配等API函數(shù)，對以太網(wǎng)及RS 232等總線建立線程分別建立總線管理線程。各總線管理線程的流程如圖7所示，根據(jù)觸發(fā)的消息類型，建立和釋放緩沖區(qū)，編解碼協(xié)議，觸發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送總線，監(jiān)控總線狀態(tài)，協(xié)調(diào)總線發(fā)送通道的使用。在識別出傳輸協(xié)議為高優(yōu)先級協(xié)議時，總線管理線程會調(diào)用API函數(shù)提高自身優(yōu)先級，以達到搶占CPU的目的，處理完協(xié)議后會再次恢復(fù)以前的優(yōu)先級。軟件中斷優(yōu)先級低于硬件中斷，對堆棧要求小，用于低優(yōu)先級協(xié)議的幀頭識別。采用觸發(fā)跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)處理程序的方法可以加快數(shù)據(jù)處理，保證高優(yōu)先級協(xié)議的實時性。各級線程都會盡量在等待數(shù)據(jù)或資源時跳轉(zhuǎn)至阻塞狀態(tài)，以便釋放CPU。

4 結(jié)語
本設(shè)計采用以下幾個方法保證多協(xié)議轉(zhuǎn)換實時性：采用高速DSP加快數(shù)據(jù)處理速度；將協(xié)議分為高低優(yōu)先級，采用FPGA實時識別高優(yōu)先級協(xié)議，大大提高了高優(yōu)先級協(xié)議匹配速度；按地址將協(xié)議的幀描述表、數(shù)據(jù)元素描述表、數(shù)據(jù)位描述表等信息存儲與FLAsH，提高了協(xié)議信息的查找效率；使用了DSP／BIOS提供的不同類型線程，并采用觸發(fā)不同消息的方法跳轉(zhuǎn)線程，提高了數(shù)據(jù)處理效率，并保證了高優(yōu)先級協(xié)議優(yōu)先編解碼。FPGA識別協(xié)議、DM642編解碼、線程轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的延時均為微秒級至幾十微秒級，因此本設(shè)計在一定程度上可以保證對高優(yōu)先級協(xié)議單個數(shù)據(jù)元素的編解碼延時小于1 ms，但在支持協(xié)議的通用性上可以進一步研究。