基于反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展,提高網(wǎng)絡(luò)性能成為導(dǎo)航系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢(shì),傳統(tǒng)的通信方式在實(shí)時(shí)性方面存在局限,為了進(jìn)一步提高導(dǎo)航系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性以及可靠性,就要求采用一種新的網(wǎng)絡(luò)通信方式,達(dá)到系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)時(shí)性以及可靠性上的要求。
　　綜合導(dǎo)航系統(tǒng)在船舶航行過程中發(fā)揮著重要作用,通過對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)中的各設(shè)備進(jìn)行合理組合,改變了以往單一導(dǎo)航的方式,實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)航信息的快速處理、傳輸及顯示,向航海長(zhǎng)實(shí)時(shí)可靠的提供最優(yōu)導(dǎo)航信息。本文以船舶導(dǎo)航

2、系統(tǒng)為背景,根據(jù)系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性以及可靠性方面的要求,在系統(tǒng)中對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高的部分引入反射內(nèi)存通信方式。通過反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,并與現(xiàn)有的船舶導(dǎo)航通信網(wǎng)絡(luò)互連,共同構(gòu)建導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),更好的為導(dǎo)航系統(tǒng)提供服務(wù)。
　　首先,通過對(duì)綜合導(dǎo)航系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信進(jìn)行分析,提出了反射內(nèi)存實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)方案,從實(shí)時(shí)管理和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧兩方面給出設(shè)計(jì)方案。在實(shí)時(shí)管理方面對(duì)反射內(nèi)存進(jìn)行內(nèi)存劃分、時(shí)間管理和中斷管理;在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧方面,根據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)需求設(shè)

3、計(jì)一個(gè)基于反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議棧。同時(shí)研究了反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建,根據(jù)反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)的原理和特點(diǎn)對(duì)反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了性能比較與測(cè)試,并簡(jiǎn)要介紹了軟件開發(fā)平臺(tái)VxWorks以及交叉開發(fā)環(huán)境的搭建。
　　其次,研究了本文使用的VMIC-5565反射內(nèi)存卡的硬件原理框架以及內(nèi)部寄存器關(guān)鍵位設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng),包括設(shè)備打開關(guān)閉、初始化、板卡配置、數(shù)據(jù)傳輸以及中斷控制,為上層通信協(xié)議提供接口函數(shù),實(shí)現(xiàn)了通過反射內(nèi)存卡的數(shù)據(jù)發(fā)送和

4、接收過程。
　　最后,針對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)和功能要求,從內(nèi)存劃分、時(shí)間統(tǒng)一以及中斷管理三方面對(duì)實(shí)時(shí)管理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了對(duì)反射內(nèi)存空間的劃分、時(shí)統(tǒng)區(qū)的時(shí)間同步和中斷類型及優(yōu)先級(jí)的管理;網(wǎng)絡(luò)通信是本文的重點(diǎn),在網(wǎng)絡(luò)通信方面,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)移植性好、層次清晰、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的輕型TCP/IP協(xié)議棧,確保了實(shí)時(shí)性與可靠性的均衡。設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸操作、內(nèi)存管理、應(yīng)用程序接口和網(wǎng)絡(luò)接口層設(shè)計(jì),并重點(diǎn)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了五個(gè)協(xié)議模塊:ARP協(xié)議、I