xWorks嵌入式系統(tǒng)下視頻監(jiān)控系統(tǒng)通信的研究
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1.3 、通信模塊的硬件實現(xiàn)
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理模塊采用嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks. 基于嵌入式設(shè)備和技術(shù)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點表現(xiàn)在:由于系統(tǒng)的硬件是一個嵌入式處理器和操作系統(tǒng)相結(jié)合的功能專一、設(shè)計專門的獨立的設(shè)備,不易受其它軟硬件變化的影響,因此,性能上更穩(wěn)定,便于操作,易于實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化.
系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用航空電子專用的串行通信設(shè)備 ARINC429航空數(shù)據(jù)總線,它由兩條互相扭繞的雙絞線組成,數(shù)據(jù)的傳送和接收端口是相互獨立的. ARINC429航空數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳送速度為12. 5kb/ s 或者100kb/ s ,同時它可以進行數(shù)據(jù)傳送的校驗和監(jiān)控. ARINC429 標準是專用的航空電子設(shè)備和系統(tǒng)間通信的規(guī)范,它的優(yōu)點是數(shù)據(jù)傳送速度快、傳送和接收獨立、傳送出錯概率小,可以進行數(shù)據(jù)的傳送校驗和監(jiān)控.
在系統(tǒng)中,利用RS-232 串口和以太網(wǎng)與計算機相連,組成可以交叉編譯的開發(fā)環(huán)境,支持C 語言,而且可以對嵌入式系統(tǒng)進行各種剪裁、完善、在線調(diào)試,從而使系統(tǒng)功能不斷升級,增加操作用戶的需求. 網(wǎng)上還有與之相關(guān)的郵件組,開發(fā)人員通過它來溝通信息,彼此幫助. 這使得開發(fā)人員可以專心于應(yīng)用部分的系統(tǒng)開發(fā),縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期.
1. 4、通信模塊的軟件實現(xiàn)
(1) 數(shù)據(jù)讀寫模塊
VxWorks 的I/O系統(tǒng)為各種設(shè)備提供的統(tǒng)一的設(shè)備獨立接口,使用時只需調(diào)用write ( ) 、read ( )等函數(shù)就可以進行數(shù)據(jù)操作,而不用了解設(shè)備或驅(qū)動程序的細節(jié)從而屏蔽了底層硬件的多樣性,盡量做到應(yīng)用程序與底層硬件無關(guān),以便于程序的復(fù)用.圖2 為I/ O 設(shè)備、驅(qū)動程序和設(shè)備操作之間的關(guān)系.
圖2 I/ O設(shè)備、驅(qū)動程序和設(shè)備操作之間的關(guān)系
(2) 用有限狀態(tài)機( FSM) 實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信的幀同步利用FSM可實現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信的幀同步. 令系統(tǒng)初值為空閑狀態(tài),每次不斷檢測幀同步字. 當檢測到幀同步字時狀態(tài)才進行翻轉(zhuǎn),否則返回空閑狀態(tài). 直到所有同步字都被檢測到,才進入數(shù)據(jù)接收處理狀態(tài). 最后還要對整幀數(shù)據(jù)進行校驗和處理,判斷整個數(shù)據(jù)幀的接收是否正確. 圖3為系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖.
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