基于SPI總線雙CPU間通信協(xié)議棧設(shè)計及其實現(xiàn).pdf

1、近年來隨著嵌入式技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,作為全球電子產(chǎn)品設(shè)計及生產(chǎn)的索尼公司,對自己高端攝錄機引入分布式計算雙處理器系統(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)以符合未來攝錄機市場對新一代產(chǎn)品的需求。分析國內(nèi)外協(xié)議棧的發(fā)展狀況和面對的矛盾問題,明確了協(xié)議棧總體性能與各個協(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)點已然成為嵌入式系統(tǒng)的必然選擇

2、,而對成本要求極高的面向工業(yè)生產(chǎn)的嵌入式平臺引入Linux這種免版費的操作系統(tǒng)也是當今嵌入式操作系統(tǒng)面向未來市場的主流發(fā)展方向。
　　本文結(jié)合嵌入式平臺分布式計算雙處理器的特點,設(shè)計并實現(xiàn)了基于總線的雙CPU間的通信協(xié)議棧。通過嵌入式平臺低數(shù)據(jù)量數(shù)據(jù)傳輸特點的分析,對比工業(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)動協(xié)議層和物理層。結(jié)合嵌入式平臺的硬件特點和企業(yè)對傳輸數(shù)據(jù)的要求,對協(xié)議棧的數(shù)據(jù)包、緩存區(qū)、鏈接建立協(xié)議進行了設(shè)計,并將各種協(xié)議設(shè)計逐一體現(xiàn)在協(xié)議棧的各個協(xié)議層上,保證數(shù)據(jù)的及時有效傳輸。在提高協(xié)議棧的性能上,本文分析了管道過濾器和內(nèi)存映射兩種線程通信的特點后,采用內(nèi)存映射的方式實現(xiàn)線程間復(fù)制數(shù)據(jù)的操作,用來減少數(shù)據(jù)復(fù)制過程中對嵌入式平臺有限內(nèi)存的消耗。傳輸數(shù)據(jù)時采用Li nu x系統(tǒng)消息隊列的方式,將傳輸線程注