基于DSP+ARM架構(gòu)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)
圖3 TMS320C6416與S3C4510B的接口示意圖
2.2.2以太網(wǎng)接口電路
ARM微控制器S3C4510B內(nèi)嵌一個(gè)以太網(wǎng)控制器,支持媒體獨(dú)立接田MII(Media Independent Interface)和帶緩沖DMA接口(Buffered DMA Interface)??稍诎腚p工或全雙工模式下提供10/100 Mb/s的以太網(wǎng)接人。在半雙工模式下,控制器支持CSMA/CD協(xié)議,在全雙工模式下支持IEEE802.3 MAC控制層協(xié)議。因此,S3C4510B內(nèi)部實(shí)際上已包含了以太網(wǎng)MAC控制,但并未提供物理層接口,所以采用RTL8201作為以太網(wǎng)的物理層接口。信號(hào)的發(fā)送和接收端TPRX+、TPBX-、TPTX+、TPTX一應(yīng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隔離變壓器和RJ45接口接入傳輸媒體。以太網(wǎng)接口示意圖如圖4所示。
圖4以太網(wǎng)接口示意圖
3、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
由于需要ARM微控制器S3C4510B實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制和網(wǎng)絡(luò)功能,因此在S3C4510B上移植了嵌人式操作系統(tǒng)uClinux。uCLinux是一個(gè)帶有完整TCP/IP協(xié)議的操作系統(tǒng),在uCLinux中加人實(shí)時(shí)RT -Linux模塊以滿足對(duì)嵌人式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求,并根據(jù)需要對(duì)uCLinux系統(tǒng)進(jìn)行了裁剪。
在網(wǎng)絡(luò)通信中,基于TCP/IP協(xié)議的通信方式有很多,本文選用Socket實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端和客戶端的數(shù)據(jù)通信。socket是建立在傳輸層協(xié)議上的一種套接字規(guī)范,它定義了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間進(jìn)行通信的規(guī)范。套接字屏蔽了底層通信軟件和具體操作系統(tǒng)的差異,使得任何兩臺(tái)安裝了TCP協(xié)議軟件和實(shí)現(xiàn)了套接字規(guī)范的計(jì)算機(jī)之間的通信成為可能。在開(kāi)發(fā)ptCLinux系統(tǒng)下的套接字程序時(shí),采用了TCP套接字,因?yàn)樗峁┝艘环N可靠的面向連接的數(shù)據(jù)傳輸方法,有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)機(jī)制,并且不管對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)還是數(shù)據(jù)包,它都提供一種流式數(shù)據(jù)傳輸方式。服務(wù)器首先啟動(dòng)并進(jìn)行初始化操作,通過(guò)調(diào)用函數(shù)socket()創(chuàng)建一個(gè)套接字,然后調(diào)用函數(shù)bind()將該套接字和本地網(wǎng)絡(luò)地址綁定在一起,再調(diào)用函數(shù)listen()將該套接字轉(zhuǎn)換成傾聽(tīng)套接字,之后調(diào)用函數(shù)accept()來(lái)等待接收客戶的請(qǐng)求??蛻粼谡{(diào)用函數(shù)socket()建立套接字后就可以調(diào)用函數(shù)connect()與服務(wù)器建立連接∝連接一旦建立,客戶端和服務(wù)器端之間就可以通過(guò)調(diào)用函數(shù)read O和wnte()進(jìn)行通信,待數(shù)據(jù)傳送結(jié)束以后,雙方調(diào)用函數(shù)close()關(guān)閉套接字。
通過(guò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試,實(shí)現(xiàn)了被測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)損、實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)距離與遠(yuǎn)程上位機(jī)進(jìn)行通信并能接收上位機(jī)的控制指令,實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)遠(yuǎn)程交互的任務(wù)。測(cè)試人員通過(guò)上位機(jī)可以對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯,并隨時(shí)可以查看接收數(shù)據(jù)的正確與否。
本文詳細(xì)介紹了基于DSP+ARM架構(gòu)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。提供了詳細(xì)的硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,闡述了基于嵌人式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)編程的實(shí)現(xiàn)方法。根據(jù)本方案實(shí)現(xiàn)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器具有低成本、低功耗、通用性好、功能可升級(jí)擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。
評(píng)論