基于Memory-link協(xié)議的人機交互系統(tǒng)的可靠性設(shè)計

3 軟件設(shè)計
為提高系統(tǒng)軟件性能，很多軟件開發(fā)人員采用一些軟件來增強系統(tǒng)正常運行的可靠性，比如使用看門狗、設(shè)置軟件陷阱等，這些措施的采用都具有普適性。針對于人機交互系統(tǒng)來說，頻繁的點擊觸摸屏，短時間內(nèi)產(chǎn)生多次串行通信中斷，而響應(yīng)中斷程序執(zhí)行代碼較長，如果超出中斷嵌套次數(shù)，則系統(tǒng)會面臨崩潰的危險。為解決此問題，該系統(tǒng)專門設(shè)計中斷響應(yīng)函數(shù)，提供支持多次產(chǎn)生的串行中斷。
3．1 Memory-link協(xié)議
系統(tǒng)通信采用Proface內(nèi)部集成的Memory-link通信協(xié)議，該協(xié)議支持兩種工作方式：ASCII碼兼容方式和擴展方式。在兼容方式下，只有寫到數(shù)據(jù)區(qū)和讀數(shù)據(jù)區(qū)兩種命令；而在擴展方式下，除此之外，還可以執(zhí)行繪圖命令。
該系統(tǒng)采用的是ASCII碼兼容、主從訪問方式。其所用通訊命令有以下4條。
1)主機(單片機)讀命令，如表1所示。

注：讀的數(shù)據(jù)地址占4字節(jié)，例如讀取地址50，其HEX格式為0x0032；
讀的數(shù)據(jù)長度也占4字節(jié)，數(shù)據(jù)長度是以字為單位的。
2)GP應(yīng)答命令，如表2所示。

注：每個地址的(WORD)數(shù)據(jù)，占4字節(jié)傳送
3)主機(單片機)寫命令，如表3所示。

注：每個地址的(WORD)數(shù)據(jù)，占4字節(jié)傳送
4)GP中斷輸出命令：GP主動發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)到主機。
3．2 中斷響應(yīng)和驅(qū)動結(jié)構(gòu)
在人機交互系統(tǒng)的應(yīng)用中，觸摸屏主要有兩大功能：數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)輸入。數(shù)據(jù)顯示功能只需要單片機利用Memory-link協(xié)議通過RS4-22將數(shù)據(jù)寫到觸摸屏的邏輯寄存器，觸摸屏就會立刻顯示；數(shù)據(jù)輸入過程比較繁瑣，首先觸摸屏接收數(shù)據(jù)輸入，然后給單片機發(fā)送中斷，單片機識別發(fā)送的中斷號后執(zhí)行響應(yīng)的驅(qū)動程序，將觸摸屏發(fā)送的數(shù)據(jù)進行讀取并保存起來。
為解決短時間內(nèi)，觸摸屏多次發(fā)送輸入中斷產(chǎn)生的隱患，必須使單片機進入中斷后執(zhí)行的時間足夠短(小于等于人的反應(yīng)與觸摸屏中斷發(fā)送時間之和)。為此，文中介紹一種中斷程序執(zhí)行足夠小的代碼執(zhí)行結(jié)構(gòu)。圖4為程序流程圖。

觸摸屏每次發(fā)送串行中斷之后，單片機進入串行中斷，根據(jù)觸摸屏發(fā)送來的中斷號，設(shè)定自定義中斷標(biāo)志位并退出中斷等待接收下一次中斷，在無中斷時候，程序執(zhí)行相應(yīng)自定中斷標(biāo)志位有效的中斷函數(shù)。