基于DSP芯片的分級(jí)分布式管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

1553總線中斷管理計(jì)算機(jī)的工作可以有兩種不同的方式：精確中斷和不精確中斷。精確中斷即是無(wú)論管理計(jì)算機(jī)正在進(jìn)行什么工作，必須立刻中止。不精確中斷是指必須等待管理計(jì)算機(jī)將本次通信任務(wù)執(zhí)行完畢，再響應(yīng)1553總線中斷?？紤]到1553總線發(fā)來(lái)的命令沒(méi)有非常荷刻的時(shí)間要求，同時(shí)考慮到設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，在圖像處理系統(tǒng)中采用了第二種策略，即不精確中斷。

由于設(shè)計(jì)采用不精確中斷，則1553總線發(fā)來(lái)的命令得不到及時(shí)的響應(yīng)，必須使用緩沖策略。這里采用具有先進(jìn)先出功能的FIFO雙口存儲(chǔ)器。它可以自動(dòng)接收并暫時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自1553總線的數(shù)據(jù)，同時(shí)管理計(jì)算機(jī)也通過(guò)FIFO向1553總線發(fā)送數(shù)據(jù)。
管理計(jì)算機(jī)單元的功能框圖如圖2所示。

2.2 1553總線接口設(shè)計(jì)

1553總線RT板卡與管理計(jì)算機(jī)的接口通過(guò)一塊共享雙口FIFO緩沖存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)。FIFO要用CY7C439雙向存儲(chǔ)器。

1553總線接口設(shè)計(jì)如圖3所示。

2.3 RS485接口設(shè)計(jì)

RS485接口由并串轉(zhuǎn)換芯片TL16C550和RS485驅(qū)動(dòng)接收器MAX489實(shí)現(xiàn)，如圖4所示。

2.4 1553總線與RS485總線的協(xié)調(diào)

管理計(jì)算機(jī)的程序包括三部分：1553總線通信程序、RS485通信程序和RS485狀態(tài)保存程序。它們的通信方式都是通過(guò)中斷進(jìn)行的。 1553總線通信程序通過(guò)FIFO的中斷方式實(shí)現(xiàn)，而RS485總線通信程序響應(yīng)TL16C550的中斷。DSP有四根用戶中斷線。由于1553總線中斷的優(yōu)先級(jí)大于RS485總線，因此，在DSP內(nèi)部將中斷向量1553總線設(shè)在優(yōu)先級(jí)更高的部分。

程序控制流程如圖5所示。

3 原理樣機(jī)調(diào)試結(jié)果

3.1 RS485總線調(diào)試

RS485總線通信協(xié)議采用NRM（正常響應(yīng)模式）。系統(tǒng)中其它單元不能直接向管理計(jì)算機(jī)發(fā)送信息，必須由管理計(jì)算機(jī)發(fā)送命令，由它們響應(yīng)命令。各被控單元之間的通信必須通過(guò)管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行。相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸包括圖像時(shí)間、圖像區(qū)域、儀器的工作狀態(tài)（溫度、壓力等）、工作模態(tài)。數(shù)據(jù)幀格式如下：

標(biāo)志7位 地址7位 控制7位 信息 幀校驗(yàn) 標(biāo)志7位

控制字：指令、數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)。
測(cè)試結(jié)果：
①各類數(shù)據(jù)接收無(wú)誤；
②收方可以啟動(dòng)自檢程序，并返回相應(yīng)信息。

3.2 1553總線接口調(diào)試

FIFO中斷線連接到DSP的最高優(yōu)先級(jí)INTR0，管理計(jì)算機(jī)作為1553總線的RT，解釋執(zhí)行1553標(biāo)準(zhǔn)幀格式指令。
測(cè)試結(jié)果：

①當(dāng)管理計(jì)算機(jī)空閑時(shí)，可以及時(shí)響應(yīng)1553總線中斷；
②當(dāng)管理計(jì)算機(jī)向RS485發(fā)送信息時(shí)，可以正確響應(yīng)1553總線中斷；
③當(dāng)管理計(jì)算機(jī)接收RS485信息時(shí)，發(fā)送方無(wú)法得知中斷狀態(tài)，仍然繼續(xù)發(fā)送。解決方法是中斷返回后，管理計(jì)算機(jī)向該設(shè)備發(fā)送要求重新傳送的指令。

結(jié)語(yǔ)
本文討論了基于DSP的管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)是兩級(jí)分布式系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)。在1553總線中斷上，如果采用精確中斷，程序會(huì)很復(fù)雜，但對(duì)于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)會(huì)有很大益處。由于這套系統(tǒng)高層命令的實(shí)時(shí)性并不是很強(qiáng)，采用非精確中斷就足夠了。
(綜合電子論壇)