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VB环境下对双端口RAM物理读写的实现

来源:无忧电子网 / 作者:孙成秀 陶振权 张宪震?? 2007年10月30日 ?? 收藏0

?????? 双端口RAM 内存直接映象 高速并行传输 DLL动态链接在集散型控制系统中,一般将计算机或工控机用于终端图文显示,数据采集处理以及机对话接口等方面。计算机或工控机与外部设备需要建立数据传输的通讯联系。但大量数据传输,靠通常的串行通讯方式进行,必须占用CPU大量的时间进行通讯。一些控制系统往往因为传输速率慢而无法实现实时控制,不能满足系统采集和控制需要。上述问题在我们设计的汽车综合检测系统中,得到了较好的解决。系统中采用双端口RAM技术设计了一块PC总线接口的智能型高速并行通讯卡(以下简称通讯卡),实现外部数据同计算机高速并行通讯。由卡上的MCU负责分机的数据采样,将需要传输的数据按系统协议在双端口RAM内任意存取,读写速度快、可靠性高、接口简单,满足了系统设计需要。并且实现了在VB语言环境下对采用内存直接映象技术的双端口RAM的读写操作,将多主CPU采用的总线仲裁方式简单为仅仅对内存操作,在应用计算机总线扩展技术方面具有借鉴意义。

?????? 1 系统

描述

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在汽车综合检测系统中,需要对汽车的底盘、发动机以及综合电路等方面的信号进行采样和判断,其中包含大量的运算处理和汽车标准为资料的对比、分析、判断等环节。整个系统信号采样点多,信号的形式各不相同,系统采用MCU控制方式的分机对各测量点进行数据采集和模拟控制。由于MCU没有高效的运算功能,没有大量的指令和数据存贮空间,更不能直观显示各种汽车标准数据和测量结果,若进行大量的运算、判断、显示,其硬件、软件处理一个比较棘手的问题。因此本系统采用MCU负责采集各种信号,统一由计算机负责相应的运算处理、分析、判断,并管理汽车标准数据库、人机对话接口、显示测量结果和标准图形等等,用一块管理分机的通讯卡实现分机与主机之间数据传输。

?????? 通讯卡包含了数字滤波、数据收集、传输等功能,对系统内的并、串行通讯实现分时操作。卡上由一片MCU负责管理各个分机,通过串行通讯方式将分机采集的各种数据,收集到通讯卡内,经过判断、筛选,将有效数据存贮到双端口RAM的规定区域内;计算机从双端口RAM内将数据读入,进行运算处理,与标准数据进行比较判断,将结果或控制命令写入双端口RAM内,实现整个系统统一协调运行。本文主要针对通讯卡的软、硬件设计和在VB环境下的软件实现,作重点的分析。

?????? 2 硬件设计

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通讯卡的基本硬件设计简图如图1所示。利用计算机总线做扩展卡的技术已经广为应用,但很多都是利用计算机提供固定的I/O端口地址进行读写操作,“瓶颈效应”十分明显。在对实时性要求很高、数据传输量很大的场合,数据阻塞明显,无法满足系统的大量数据高速传输的需要。本系统利用计算机内存直接映象技术,对内存物理地址直接操作,实时性和速度明显改善,完全满足本系统的速度要求。

基本硬件设计简图

?????? 2.1 MCU和双端口RAM的选择

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此卡是实现计算机与数据采集的分机之间大量、快速的数据交换的中间环节。采用的MCU要求具有较哟的运行速度和数据管理能力,既有双端口RAM的接口总线,又具备同分机双工串行通讯能力,同时考虑到系统硬件加密的必要,选择此MCU是系统的关键。美ATMEL公司出品的89C51是本系统的首选。另一方面根据本系统的需要,数据传输的信息量在一个令牌下,2KB的吞吐量已经满足,因此我们采用美国IDT公司出品的双端口EAM IDT7132,容量为2K×8bits。IDT7132带有两套独立控制总线,可从两侧任意读写存储器中的所有单元,片内硬件端口促裁电路适合当两侧同时访问同一单元时不允许处于等待状态的89C51的操作,允许不经过外部仲裁,能经受冲突的系统进行双机同步读写存储器中的同一单元,确保了数据的准确性,简化了通讯卡的硬件电路设计,同时为软件设计免除了使用信号灯进行判断操作的繁锁过程。


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DRAM? SDRAM? RAM?

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