基于DSP／BIOS的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研制
加入技術(shù)交流群
3．2．2 網(wǎng)絡(luò)任務(wù)線程
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)啟動流程通常是先運行NETCTRL任務(wù)線程，完成協(xié)議棧的配置、初始化和事件調(diào)度，然后開辟新線程執(zhí)行FTP服務(wù)或者HTTP服務(wù)。本設(shè)計中，網(wǎng)絡(luò)配置任務(wù)線程即NETCTRL任務(wù)線程，是DSP／BIOS靜態(tài)創(chuàng)建的主線程mainTSK，并動態(tài)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)傳輸任務(wù)線程。網(wǎng)絡(luò)傳輸任務(wù)是最核心的任務(wù)線程，主要完成網(wǎng)絡(luò)命令解析、通道查詢和數(shù)據(jù)上傳的功能，其流程圖如圖3所示。網(wǎng)絡(luò)命令分為自檢、監(jiān)測和切斷通信下監(jiān)測3種。自檢時不需要被測28 V信號作為AD采集開關(guān)，但需要設(shè)備本身提供模擬真實信號的以5 ms為周期發(fā)送的RS 422信號，采用PRD來實現(xiàn)。通信切斷的功能的為了防止設(shè)備對原有測試環(huán)境的影響。
4 數(shù)據(jù)可靠性傳輸機制設(shè)計
實時采集上傳的數(shù)據(jù)量大，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕C合考慮網(wǎng)絡(luò)帶寬、AD采樣率和緩沖數(shù)組等因素。底層數(shù)據(jù)分為AD采集數(shù)據(jù)和RS 422通信數(shù)據(jù)2類，AD采集又分成高速采集和低速采集2個通道。高速采集通道的平均數(shù)據(jù)量為4 MB／s，低速采集通道的平均數(shù)據(jù)量為50 KB／s，F(xiàn)PGA中為每個通道配置一個FIFO，DSP通過循環(huán)查詢判斷FIFO標(biāo)志位，有效即從FIFO讀取數(shù)據(jù)再通過網(wǎng)絡(luò)上傳。RS 422通信數(shù)據(jù)采用中斷方式寫到網(wǎng)絡(luò)發(fā)送的緩沖數(shù)組中，為了避免由于中斷搶占導(dǎo)致的數(shù)據(jù)沖突，設(shè)計2個緩沖數(shù)組通過乒乓操作交替寫入和上傳通信數(shù)據(jù)。
各環(huán)節(jié)時間估計如下：通過配置寄存器，DSP訪問1次外部存儲器需要40個100 MHz的時鐘周期。DM642運行TI提供的TCP／IP協(xié)議棧，底層通過網(wǎng)絡(luò)循環(huán)發(fā)送常數(shù)給上位機，經(jīng)測試，網(wǎng)絡(luò)平均帶寬為80 Mb／s。因此，DSP從FIFO中讀取4 KWord(雙字節(jié))數(shù)據(jù)并上傳需要的時間至少為2．46 ms，這段時間里4．MB／s采樣率下積累的數(shù)據(jù)量近10 KB。為了防止一個通道數(shù)據(jù)有效時由于CPU正處理另一個通道的數(shù)據(jù)而導(dǎo)致第一個通道FIFO溢出的情況，設(shè)計每個FIFO的深度為16 KWord，容量達(dá)1／4時產(chǎn)生滿標(biāo)志位。數(shù)據(jù)傳輸機制如圖4所示。
5 結(jié)果分析
上位機軟件采用VC 6．0結(jié)合SQL 2005數(shù)據(jù)庫開發(fā)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)接收和存儲、數(shù)據(jù)處理和故障診斷以及動態(tài)顯示信號波形的功能。每一次監(jiān)測的數(shù)據(jù)都自動保存到數(shù)據(jù)庫中以便之后的進一步分析和處理。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/148133.htm
采樣數(shù)據(jù)波形顯示界面如圖5所示。
6 結(jié)語
本設(shè)計利用DSP／BIOS的多任務(wù)機制，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制、數(shù)據(jù)采集以及網(wǎng)絡(luò)通信的有效配合，保證底層高速采集的大數(shù)據(jù)量快速可靠得上傳給上位機。同時，以DM642的硬件資源為基礎(chǔ)，通過調(diào)用NDK提供的APIs，實現(xiàn)了百兆以太網(wǎng)的傳輸。上位機軟件利用數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)存儲平臺，可以方便得處理、顯示、對比多次采集結(jié)果。實際應(yīng)用表明，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、實時性強，在高速實時數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域中有一定的應(yīng)用價值。
tcp/ip相關(guān)文章:tcp/ip是什么
評論