ARM7-VxWorKs的网络化实时彩色分析虚拟仪器

1.3基于VxWorks的TCP／IP数据封装

45l0B的通信系统板可以实时完成把采集到数据进行TCP／IP协议封装的功能,需要采用嵌入式操作系统。我们采用了VxWorks操作系统,属于强实时系统。该系统提供支持ARM7TDMI内核的板级支持包以及TCP／IP工具包。下面是在4510B上配置VxWorks的方法。

首先要调试VxWorks在4510B上的BSP,其中eonfigh是一个重要的配置文件。该文件中最需要关注的一部分配置就是对存储空间的配置。

#defineROM BASE ADRS 0x01000000 /*Flash起始点?*／

#defineROM TEXT ADRS 0x01000000 ／*ROM的开始地址*/

#define ROM SIZE 0x00100000 ／*VxWorks占用的

#define RAM LOW ADRS 0x00001000 */VxWorks"镜像进入点*/

#define RAM HIGH ADRS 0x00100000 /*为ROM启动的

RAM地址*/

相应的,在MAKEFILE文件中对内存的设置要与上面相同。  

ROM_TEXT ADRS="01000000#ROM" entry address

ROM WARM_ADRS=01000004#ROMwarmentry address

ROM SIZE="00100000#numberofbytes" ofROM space

RAM_LOW ADRS="00001000#RAM" text／data address(bootrom]

RAM_HIGH_ADRS=00100000#RAMtext／data address(bootrom)

在VxWorks系统中数据封装的方法如下。

为了及时响应外部的数据读取请求,4510B的软件中采用中断处理方式读取FPGA中的A／D数据缓存。为了保障连续的采集和传输,对于这部分数据缓存采用“乒乓法”。待当前缓存区存满时,从中断处理程序中释放一个二进制信号量给上传任务,由上传任务负责TCP数据封装,并且数据存储的指针切换到另一块缓存区。VxWoks使用与BSD4.4 Socket兼容的TCP／IP网络协议栈。目此,基于BSD4.4 UNIX Socket的网络应用程序可以很方便的移植到VxWorks中来。对于VxWorks下的TCP／IP编程方法这里不再详述。

2 PG端软件系统及实验结果

由于采用了TCP／IP协议以及100M以太网的传输方案,符合国际标准,因此PC端软件系统的开发非常方便,本课题采用了美国NI公司的Labwindows／CVI来开发,它是基于标准C语言的虚拟仪器开发工具,提供了包括按钮、换档开关、示波器等在内的大量人机界面函数一以及包括快速傅立叶变换、均方差计算、数字滤波等在内的信号处理函数,大大简化了开发进程。在CSE808系统中,4510B通信系统板的IP地址为192.168.0198,作为TCP的Server端;主控PC的IP地址为192.168．0.188,作为TCP的Client端。图4显示的是测试得到的I一种CRT显示器的亮度和两个色度信号的瞬态波形。显示器设置的刷新频率是85Hz,CSE808系统的采集速率是通道16位并行20kHz。测试结果是三个通道的刷新频群分别是84.9Hz、85.lHz、85.0Hz,证明系统工作正常。



3 结论

本论文设计制作了一种并行网络化实时彩色分析虚拟仪器。为了实现高速测试系统互联,本文采用了100M以太网和TCP／IP网络通信协议。设计思想的新颖之处是在网络通信层达到了资源共享,用通用的ARM7TDI内核的三星4510B通信系统板完成复杂的数据封装等网络通信工作,并且用VXWorks嵌入式操作系统增加系统的稳定性。