基于DM642的實(shí)時(shí)多協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

在接收數(shù)據(jù)所遵從的傳輸協(xié)議未知時(shí)，先觸發(fā)軟件中斷識(shí)別協(xié)議類(lèi)型，在傳輸協(xié)議已知時(shí)，直接觸發(fā)總線(xiàn)管理線(xiàn)程。任務(wù)可以被阻塞和掛起，支持動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配等API函數(shù)，對(duì)以太網(wǎng)及RS 232等總線(xiàn)建立線(xiàn)程分別建立總線(xiàn)管理線(xiàn)程。各總線(xiàn)管理線(xiàn)程的流程如圖7所示，根據(jù)觸發(fā)的消息類(lèi)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(xiàn)，監(jiān)控總線(xiàn)狀態(tài)，協(xié)調(diào)總線(xiàn)發(fā)送通道的使用。在識(shí)別出傳輸協(xié)議為高優(yōu)先級(jí)協(xié)議時(shí)，總線(xiàn)管理線(xiàn)程會(huì)調(diào)用API函數(shù)提高自身優(yōu)先級(jí)，以達(dá)到搶占CPU的目的，處理完協(xié)議后會(huì)再次恢復(fù)以前的優(yōu)先級(jí)。軟件中斷優(yōu)先級(jí)低于硬件中斷，對(duì)堆棧要求小，用于低優(yōu)先級(jí)協(xié)議的幀頭識(shí)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(jí)協(xié)議的實(shí)時(shí)性。各級(jí)線(xiàn)程都會(huì)盡量在等待數(shù)據(jù)或資源時(shí)跳轉(zhuǎn)至阻塞狀態(tài)，以便釋放CPU。

4 結(jié)語(yǔ)
本設(shè)計(jì)采用以下幾個(gè)方法保證多協(xié)議轉(zhuǎn)換實(shí)時(shí)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(jí)，采用FPGA實(shí)時(shí)識(shí)別高優(yōu)先級(jí)協(xié)議，大大提高了高優(yōu)先級(jí)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(chǔ)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(lèi)型線(xiàn)程，并采用觸發(fā)不同消息的方法跳轉(zhuǎn)線(xiàn)程，提高了數(shù)據(jù)處理效率，并保證了高優(yōu)先級(jí)協(xié)議優(yōu)先編解碼。FPGA識(shí)別協(xié)議、DM642編解碼、線(xiàn)程轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的延時(shí)均為微秒級(jí)至幾十微秒級(jí)，因此本設(shè)計(jì)在一定程度上可以保證對(duì)高優(yōu)先級(jí)協(xié)議單個(gè)數(shù)據(jù)元素的編解碼延時(shí)小于1 ms，但在支持協(xié)議的通用性上可以進(jìn)一步研究。