基于MPC860T的嵌入式通信服务器的设计与实现

图3 串口通信服务器组成框图

4.串口通信服务器的软件实现

在串口通信服务器中，操作系统也是影响通信服务器整体性能的另一个关键因素。根据图1所示的体系结构和所使用的微处理器，论文选用美国风河公司的嵌入式实时操作系统VxWorks。VxWorks是美国风河公司推出的一款实时操作系统。它以模块化构造并可高度裁减，这使其能够在较小的存储空间中高效稳定的运行，非常适合于各种高性能、多任务嵌入式实时系统的开发，广泛应用于通信、航空航天等领域。VxWorks系统的构成主要有Wind内核、I/O系统、BSP以及网络协议栈等。

基于VxWorks操作系统构建的串口通信服 务器软件系统层次结构如图4所示。在该软件系统中，由底向上依次是依赖于通信服务器硬件系统的BSP（包括UART驱动、HDLC驱动、config.h配置文件、makefile编译规则文件等）和以太网驱动程序；与硬件无关的操作系统层；属于应用层的通用服务器配置程序。其中操作系统层由VxWorks提供，服务器配置程序和BSP需要根据系统硬件具体实现。FEC驱动需要作为BSP的一部分集成进整个软件系统，之所以将FEC驱动单独列出，是因为FEC驱动是通用的，仅仅需要在BSP中进行集成。下面主要讨论BSP和服务器配置软件的实现方案。

图4 串口通信服务器软件系统

4.1 通信服务器BSP设计与实现

嵌入式系统中的BSP一般都是参考一个经过了严格测试的、功能比较类似的BSP来设计和实现的，串口通信服务器的BSP就是参考ADS860评估板的BSP来实现的。根据串口通信服务器的体系结构和硬件实现，BSP的实现需要做以下工作：

将MPC860T的SCC1～SCC4通道设置成HDLC模式，实现HDLC驱动并将其挂接到VxWorks的TTY系统；

建sysSccSerial.c文件以支持HDLC驱动模式；

根据实际需要修改usrconfig.c或是usrSerial.c文件以便将HDLC通道作为标准的I/O设备；

修改config.h、configNet.h、makefile、apc860.h等文件使相关的配置参数符合串口通信服务器的具体要求，去除对10M以太网的支持、添加对100/10M FEC以太网的支持；

其中HDLC驱动程序的实现是BSP开发中的重要一环，因为SCCx通道的HDLC驱动需要满足高速率、高实时性的要求，它的性能直接决定着整个通信服务器的性能。

4.2 通信服务配置软件设计与实现

串口通信服务器配置软件是为用户实时设置通信服务器的通信参数而提供的应用程序。它基于C/S模式构建：由运行于串口通信服务器上的服务器端配置软件和运行于用户个人计算机上的客户端软件组成，它们通过计算机的串口和通信服务器的SMC1串口通信。通信服务器的通信参数主要包括SMC2 的UART协议相关参数和SCCx 的HDLC协议相关参数。

5.结束语

利用VxWorks实时操作系统和MPC860T嵌入式微处理器设计和实现的串口通信服务器性能稳定、配置方便，具有很好的实时性，能够较好的满足各种串行设备接入互联网的要求，特别适合于对数据传输速率和实时性要求较高的串行设备。利用串口通信服务器可以方便的将各种串行设备接入IP网络，从而实现基于互联网的远程实时监测和控制。