嵌入式網絡終端報文收發(fā)機制研究與實現(xiàn)
本系統(tǒng)中,報文接收流程本是一種被動方式,相對查詢方式,軟硬件設計復雜度高,實用中很可能由于軟硬件缺陷導致可靠性問題。采用這種中斷結合多點隨機查詢的辦法,既克服了周期性查詢的效率低、實時性差的缺點,又消除了完全被動接收的不可靠性。
3實現(xiàn)
根據上文提出的收發(fā)機制,建立一個實驗終端系統(tǒng),檢查實際性能。
3、1系統(tǒng)硬件平臺
本系統(tǒng)核心采用LSI403LP定點數字信號處理器,時鐘頻率150MHz,最高速率600MIPS。具有外部指令和數據存儲器接口,類存儲器外設接口,三種接口共享地址、數據總線和讀寫等控制信號,但具有各自的片選信號,而且可以單獨配置,兼容不同訪問時序。
本系統(tǒng)的NIC選用RTL8019AS[4]。該NIC支持ISA總線,可直接按存儲器方式訪問,支持10BASE-T,有16KBytes片內SRAM,可作為一級緩存,其中14KB作為接收緩存,2KB作為發(fā)送緩存。本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/152483.htm
本系統(tǒng)的以太網接口模塊電路如圖4。8019的JP引腳接高電平,將8019設置在jumper工作模式。此模式下,8019的部分功能由跳線開關來設定,軟件控制使用NE2000寄存器組。LSI403LP對8019的一個訪問周期即PCS0N的一個有效周期,可通過403的寄存器設置為403時鐘周期的整數倍。
3、2系統(tǒng)軟件設計
本系統(tǒng)軟件架構如圖5,網絡通信流程按照上文描述設計。本系統(tǒng)基于單DSP,采用uC/OS-II 嵌入式實時操作系統(tǒng)。uC/OS-II采用基于優(yōu)先級的搶占式多任務內核,最高優(yōu)先級任務一旦就緒就必須搶占處理器[3],任務級響應時間可預知,對實時通信應用非常重要。
本系統(tǒng)中存在一個網絡接收任務和多個網絡發(fā)送任務,NIC作為它們的共享資源,利用一個信號量來進行資源分配,以確保這幾個任務不會同時訪問NIC,導致NIC故障。
4實驗結果
將一臺PC作為主機與一臺實驗終端通過10Base-T以太網直接連通,不通過任何中間節(jié)點,進行以下測試,考察本系統(tǒng)以太網接口的性能。
4、1中斷頻率
主機向實驗終端發(fā)送100字節(jié)的ICMP回傳請求報文,發(fā)送10萬次,發(fā)送速率約8330次/秒,占用帶寬約7.0Mbps。實驗終端收到ICMP報文并且解析正確則是一次成功接收,但并不響應。LSI403與8019采用不同通信帶寬,實驗結果如表1。
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