通用协议转换设备研制

作     者：黄敬礼 

作者单位：哈尔滨工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：姜守达

授予年度：2011年

学科分类：08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：协议转换 DM642 DSP/BIOS 

摘      要：在虚拟试验验证系统中需要互联异构子系统与实物设备,而许多异构子系统与实物设备的总线形式或协议与虚拟试验验证系统并不兼容,目前普遍采用的专用协议转换设备也存在实时性较差的缺点。针对此问题,研制通用协议转换设备,以实现异构子系统或实物设备的快速高实时地接入。 本文通过深入研究和分析虚拟试验系统中常见的协议格式和转换方式,提出了基于数据帧、数据元素、数据位三个层次的通用协议描述方法和映射描述方法,以及能够实现协议信息快速查找的协议存储方法,并在此基础上提出了协议转换设备的总体方案。 硬件方面,采用了以高性能DSP+FPGA为核心的标准构架,设计了以太网、1553B、UART(RS232/RS422/ RS485)等多种总线接口。在FPAG中设计了EMIF接口,实现DSP对各总线的控制;设计了1553B、UART串行信号的编解码单元,实现了1553B、UART等总线类型的物理层收发;设计了数据帧识别单元,实现对不同协议帧的硬件识别,提高协议解码的效率,并向DM642分类返回不同的中断信息。软件方面,利用DSP/BIOS实时操作系统,采用多线程的方式开发DSP程序,根据功能要求设计了多个功能线程程序,通过各功能线程的调度实现软件功能。开发了上位机网络驱动程序,实现了协议通过以太网加载及以太网数据收发等功能。 最后,对通用协议转换识设备调试中遇到的部分问题及解决方法进行了说明,并对通用协议转换设备硬件部分进行了测试。