基于SPI總線雙CPU間通信協(xié)議棧設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)隨著嵌入式技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,作為全球電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的索尼公司,對(duì)自己高端攝錄機(jī)引入分布式計(jì)算雙處理器系統(tǒng),將舊版的單芯片單處理器系統(tǒng)更新為雙芯片雙處理器系統(tǒng)以符合未來(lái)攝錄機(jī)市場(chǎng)對(duì)新一代產(chǎn)品的需求。分析國(guó)內(nèi)外協(xié)議棧的發(fā)展?fàn)顩r和面對(duì)的矛盾問(wèn)題,明確了協(xié)議?？傮w性能與各個(gè)協(xié)議層的性能之間的關(guān)系,并將協(xié)議棧應(yīng)用到Linux系統(tǒng)環(huán)境下。同時(shí)Linux系統(tǒng)以其界面友好,高度精煉,穩(wěn)定可靠,易開發(fā)等諸多優(yōu)點(diǎn)已然成為嵌入式系統(tǒng)的必然選擇

2、,而對(duì)成本要求極高的面向工業(yè)生產(chǎn)的嵌入式平臺(tái)引入Linux這種免版費(fèi)的操作系統(tǒng)也是當(dāng)今嵌入式操作系統(tǒng)面向未來(lái)市場(chǎng)的主流發(fā)展方向。
　　本文結(jié)合嵌入式平臺(tái)分布式計(jì)算雙處理器的特點(diǎn),設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于總線的雙CPU間的通信協(xié)議棧。通過(guò)嵌入式平臺(tái)低數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸特點(diǎn)的分析,對(duì)比工業(yè)常用總線CAN、I2C和SPI總線選用符合企業(yè)需求的SPI總線協(xié)議。研究SPI的工作原理設(shè)計(jì)協(xié)議棧的物理架構(gòu),并根據(jù)數(shù)據(jù)在協(xié)議棧傳輸?shù)母袷郊拔恢玫牟煌瑢f(xié)議棧分

3、為應(yīng)用層、傳輸協(xié)議層、驅(qū)動(dòng)協(xié)議層和物理層。結(jié)合嵌入式平臺(tái)的硬件特點(diǎn)和企業(yè)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的要求,對(duì)協(xié)議棧的數(shù)據(jù)包、緩存區(qū)、鏈接建立協(xié)議進(jìn)行了設(shè)計(jì),并將各種協(xié)議設(shè)計(jì)逐一體現(xiàn)在協(xié)議棧的各個(gè)協(xié)議層上,保證數(shù)據(jù)的及時(shí)有效傳輸。在提高協(xié)議棧的性能上,本文分析了管道過(guò)濾器和內(nèi)存映射兩種線程通信的特點(diǎn)后,采用內(nèi)存映射的方式實(shí)現(xiàn)線程間復(fù)制數(shù)據(jù)的操作,用來(lái)減少數(shù)據(jù)復(fù)制過(guò)程中對(duì)嵌入式平臺(tái)有限內(nèi)存的消耗。傳輸數(shù)據(jù)時(shí)采用Li nu x系統(tǒng)消息隊(duì)列的方式,將傳輸線程注