VB環(huán)境下對雙端口RAM物理讀寫的實現(xiàn)

　　雙端口RAM 內(nèi)存直接映象 高速并行傳輸 DLL動態(tài)鏈接在集散型控制系統(tǒng)中，一般將計算機或工控機用于終端圖文顯示，數(shù)據(jù)采集處理以及機對話接口等方面。計算機或工控機與外部設備需要建立數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄓ嵚?lián)系。但大量數(shù)據(jù)傳輸，靠通常的串行通訊方式進行，必須占用CPU大量的時間進行通訊。一些控制系統(tǒng)往往因為傳輸速率慢而無法實現(xiàn)實時控制，不能滿足系統(tǒng)采集和控制需要。上述問題在我們設計的汽車綜合檢測系統(tǒng)中，得到了較好的解決。系統(tǒng)中采用雙端口RAM技術設計了一塊PC總線接口的智能型高速并行通訊卡(以下簡稱通訊卡)，實現(xiàn)外部數(shù)據(jù)同計算機高速并行通訊。由卡上的MCU負責分機的數(shù)據(jù)采樣，將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)按系統(tǒng)協(xié)議在雙端口RAM內(nèi)任意存取，讀寫速度快、可靠性高、接口簡單，滿足了系統(tǒng)設計需要。并且實現(xiàn)了在VB語言環(huán)境下對采用內(nèi)存直接映象技術的雙端口RAM的讀寫操作，將多主CPU采用的總線仲裁方式簡單為僅僅對內(nèi)存操作，在應用計算機總線擴展技術方面具有借鑒意義。

　　1 系統(tǒng)描述

　　在汽車綜合檢測系統(tǒng)中，需要對汽車的底盤、發(fā)動機以及綜合電路等方面的信號進行采樣和判斷，其中包含大量的運算處理和汽車標準為資料的對比、分析、判斷等環(huán)節(jié)。整個系統(tǒng)信號采樣點多，信號的形式各不相同，系統(tǒng)采用MCU控制方式的分機對各測量點進行數(shù)據(jù)采集和模擬控制。由于MCU沒有高效的運算功能，沒有大量的指令和數(shù)據(jù)存貯空間，更不能直觀顯示各種汽車標準數(shù)據(jù)和測量結果，若進行大量的運算、判斷、顯示，其硬件、軟件處理一個比較棘手的問題。因此本系統(tǒng)采用MCU負責采集各種信號，統(tǒng)一由計算機負責相應的運算處理、分析、判斷，并管理汽車標準數(shù)據(jù)庫、人機對話接口、顯示測量結果和標準圖形等等，用一塊管理分機的通訊卡實現(xiàn)分機與主機之間數(shù)據(jù)傳輸。

　　通訊卡包含了數(shù)字濾波、數(shù)據(jù)收集、傳輸?shù)裙δ?，對系統(tǒng)內(nèi)的并、串行通訊實現(xiàn)分時操作?？ㄉ嫌梢黄琈CU負責管理各個分機，通過串行通訊方式將分機采集的各種數(shù)據(jù)，收集到通訊卡內(nèi)，經(jīng)過判斷、篩選，將有效數(shù)據(jù)存貯到雙端口RAM的規(guī)定區(qū)域內(nèi);計算機從雙端口RAM內(nèi)將數(shù)據(jù)讀入，進行運算處理，與標準數(shù)據(jù)進行比較判斷，將結果或控制命令寫入雙端口RAM內(nèi)，實現(xiàn)整個系統(tǒng)統(tǒng)一協(xié)調(diào)運行。本文主要針對通訊卡的軟、硬件設計和在VB環(huán)境下的軟件實現(xiàn)，作重點的分析。

　　2 硬件設計

　　通訊卡的基本硬件設計簡圖如圖1所示。利用計算機總線做擴展卡的技術已經(jīng)廣為應用，但很多都是利用計算機提供固定的I/O端口地址進行讀寫操作，“瓶頸效應”十分明顯。在對實時性要求很高、數(shù)據(jù)傳輸量很大的場合，數(shù)據(jù)阻塞明顯，無法滿足系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)男枰?。本系統(tǒng)利用計算機內(nèi)存直接映象技術，對內(nèi)存物理地址直接操作，實時性和速度明顯改善，完全滿足本系統(tǒng)的速度要求。

　　2.1 MCU和雙端口RAM的選擇

　　此卡是實現(xiàn)計算機與數(shù)據(jù)采集的分機之間大量、快速的數(shù)據(jù)交換的中間環(huán)節(jié)。采用的MCU要求具有較喲的運行速度和數(shù)據(jù)管理能力，既有雙端口RAM的接口總線，又具備同分機雙工串行通訊能力，同時考慮到系統(tǒng)硬件加密的必要，選擇此MCU是系統(tǒng)的關鍵。美ATMEL公司出品的89C51是本系統(tǒng)的首選。另一方面根據(jù)本系統(tǒng)的需要，數(shù)據(jù)傳輸?shù)男畔⒘吭谝粋€令牌下，2KB的吞吐量已經(jīng)滿足，因此我們采用美國IDT公司出品的雙端口EAM IDT7132，容量為2K