在VXI系統(tǒng)中嵌入式控制機如何傳遞實時性數(shù)據(jù)

引 言

在VXI系統(tǒng)中，控制器可以選用各種流行的控制機和操作系統(tǒng)。嵌入式控制機無疑是一種很好的選擇。但在一些由VXI組成的大型、復(fù)雜系統(tǒng)中，往往一臺計算機無法完成所有的任務(wù)，因此需要多臺機器之間配合完成，各自負責(zé)處理部分任務(wù)，因此如何傳遞彼此間的實時性數(shù)據(jù)顯得十分重要。本文介紹在一個VXI機箱插入兩個嵌入式計算機，其中一臺作為零槽控制器，另一臺作為一個模塊，兩者之間可以快速、有效地相互交換各自處理的實時性數(shù)據(jù)。選用的環(huán)境是Windows 2000操作系統(tǒng)，Agilent E8401A VXI主機箱一個，NI VXIpc-872B嵌入式計算機兩臺。采用的方法是共享存儲器通信和事件回調(diào)機制。

共享存儲器通信

VXI總線的通信方式很多，其中共享存儲器通信是對VXI總線字串行通信的補充。這些協(xié)議將使用少量的輔助操作而傳遞大量的信息，而這些輔助操作正是字串行協(xié)議所需要的。VISA提供了兩種不同的方式用于直接對寄存器編程：高級存儲器函數(shù)或低級存儲器函數(shù)。高級存儲器函數(shù)允許通過簡單的函數(shù)調(diào)用訪問接口上的存儲器，這不需要把存儲器映射到窗口。使用高級存儲器函數(shù)可完成存儲器映射和直接存儲器訪問。由于此函數(shù)包含了存儲器空間的映射和直接寄存器訪問，這就增加了程序的執(zhí)行時間。和高級存儲器函數(shù)一樣，低級存儲器函數(shù)允許直接訪問接口上的內(nèi)存，但是，調(diào)用低級存儲器函數(shù)時，必須用低級存儲器函數(shù)對地址和被訪問的寄存器進行映射。在使用低級存儲器函數(shù)時，為了提高程序的執(zhí)行速度，低級存儲器函數(shù)不返回錯誤代碼。

使用事件和句柄

事件是需要引起應(yīng)用程序注意的特殊事件。事件類型包括服務(wù)請求、中斷和硬件觸發(fā)。只有當適當?shù)氖录试S時，事件才能被傳送。當事件發(fā)生時，有兩種方式應(yīng)引起注意：

1. 用viInstallhandler安裝事件，用viEnableEvent使能一個或多個事件。如果事件以句柄的形式使能，當指定的事件發(fā)生時，指定的事件句柄就被調(diào)用。這種方式被叫作回調(diào)方式。

2. 使用viEnableEvent使能一個或幾個事件并且調(diào)用viWaitOn Event函數(shù)。viWaitOn Event函數(shù)將掛起執(zhí)行程序，直到指定的事件發(fā)生或到達指定的超時值。這種方式被叫做排隊方式。

這兩種方式是彼此獨立的，在同一時間可以使用一種或兩種同時使用?；卣{(diào)方式通常用來處理需要立即反應(yīng)的事件，排隊方式用來處理非緊急事件。為了滿足實時性的要求，本文采用回調(diào)的方式。

動態(tài)鏈接庫的設(shè)計與實現(xiàn)

為了提高動態(tài)鏈接庫的效率，選用動態(tài)鏈接庫中的函數(shù)的原則如下：

1. 不同的函數(shù)按功能分類，如初始化通信環(huán)境、傳送數(shù)據(jù)、釋放系統(tǒng)資源、實用函數(shù)（事件回調(diào)函數(shù)）等。

2. 保持函數(shù)之間一定的獨立性。

3. 如果一個功能由數(shù)個函數(shù)執(zhí)行，應(yīng)該簡化命令序列。

4. 使函數(shù)總數(shù)目最少。

整個動態(tài)鏈接庫中函數(shù)按照功能可分為初始化和數(shù)傳兩類。初始化類包括初始化通信函數(shù)和釋放系統(tǒng)資源函數(shù)；數(shù)傳類包括傳送數(shù)據(jù)函數(shù)和實用函數(shù)。

在初始化通信函數(shù)中，首先應(yīng)在兩個模塊的進程中各自打開自己的一個會話。在對接口存儲器進行映射之前先要進行存儲器分配，然后從指定的地址偏移量處進行端口映射，本文采用的是A24地址映射方式。當調(diào)用數(shù)據(jù)傳遞函數(shù)傳遞完數(shù)據(jù)后還應(yīng)該通知對方接收數(shù)據(jù)，本文采用的是VXI總線觸發(fā)的方式來通知數(shù)據(jù)傳遞，因此在初始化函數(shù)中還應(yīng)該使能一個事件，指定觸發(fā)方式。

數(shù)據(jù)傳遞函數(shù)負責(zé)處理數(shù)據(jù)的傳遞。這里需要注意的是使用存儲器映射函數(shù)只能傳遞8位、16位和32位無符號整數(shù)，所以必須通過軟件編寫進行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。

實用函數(shù)主要是指在初始化通信函數(shù)中使能的事件所對應(yīng)的回調(diào)函數(shù)。此函數(shù)的作用是監(jiān)聽并接收數(shù)據(jù)。如果監(jiān)聽到的是指定的觸發(fā)，就通過存儲器映射函數(shù)將數(shù)據(jù)讀出來，經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換還原出原始數(shù)據(jù)，之后向主線程發(fā)送消息，通知數(shù)據(jù)已經(jīng)接收到。主線程使用線程間通信的方法將數(shù)據(jù)接收并進行相應(yīng)的處理。從而整個數(shù)據(jù)的傳遞過程結(jié)束。

下面是動態(tài)鏈接庫主要函數(shù)實現(xiàn)的方法：

void Senddata（unsigned short data2） file:/數(shù)據(jù)傳遞函數(shù)

{

viPoke16（vi，addr，data2）;

viAssertTrigger （vi，VI_TRIG_PROT_SYNC）;

}

ViStatus _VI_FUNCH myHdlr（ViSession vi，ViEventType eventType，ViEvent ctx，ViAddr userHdlr） file:/事件回調(diào)函數(shù)

{

viGetAttribute（ctx，VI_ATTR_ RECV_TRIG_ID，&trigId）;

file:/得到觸發(fā)id

switch（trigId）

{

case VI_TRIG_TTL0： file:/判斷是否TTL0的觸發(fā)

viPeek16（vi，addr，&a）;

break;

。

。

。

}

通過在程序中調(diào)用上面的Senddata函數(shù)可以實現(xiàn)一個unsigned short型數(shù)據(jù)的傳遞。當需要傳遞多個數(shù)據(jù)時，建議使用結(jié)構(gòu)體定義要傳遞的數(shù)據(jù)。

結(jié) 語

本文通過對VXI共享存儲器通信和處理事件機制的介紹，闡述了如何在Windows環(huán)境下通過動態(tài)鏈接庫實現(xiàn)兩塊嵌入式計算機之間的數(shù)據(jù)傳遞，其中有關(guān)VISA函數(shù)的細節(jié)在HP或NI提供的VISA幫助中有詳盡的說明，不再贅述。基于這種方法編寫出來的程序處理VXI零槽控制器和非零槽模塊之間的通信問題是比較合適的。

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