基于UDP协议检测嵌入式板卡的网络通信质量

网络 负载 通 过 发 送 数 据 包 的 大 小 来控 制 ，负 载越
大通 信 周期 越 长 。通 过 测试 主 机 和 客 户 端 在一 定 的 网络 负载 下 ，板 卡 长 时 间工 作 下 的稳 定 性 、丢 包 率和 出错 率 的高 低 来 检 测评 估 被 测 板 卡 网络 通 信质量 的 高低 。
用 以 下 两 个 函 数 Ｑｕ ｒＰ ｒｏｍａｃ Ｃ ｕ ｔｒ ｅｙ ｅｆｒ ｎ ｅ ｏ ｎｅ（ ）和
作 为 服 务 器 ， 另一 块 作 为 客 户 端 ；客 户端 循 环 发
送 指 定 的 报 文 到 服 务器 ，服 务 器 接 收 到 正 确 的报 文 后 给 客 户端 以确 认 报 文 。通 过 循环 检 测通 信 的 质量 判断 网络通 信 质量 。
式 网络通 信 质量的 高低 。
１ 测试 的原理方法
选 用 两 块 相 同 型 号 的嵌 入式 主板 作 为 测试 平 台 ，两 块 主 板 采 用 相 同的 嵌 入 式 操 作 系 统 ，一 块
小 的数 据 包 时 ，时 间通 常 记 录 为 ０或 是 ｌ ，不 ｍｓ 能 获 得 精 确 的 时 间 。 查 阅 了 相 关 资 料 ，可 以 采
ＱｕｒＰ ｒ ｒ ｎｅ ｒｑｅｃ０ 来 获 得 高 精 度 计 时 。 ｅｙ ｅｆ ｍａｃＦｅｕｎｙ ｏ Ｑ ｅｙ ｅｆｒ ｎｅ ｏ ｎｅ（这 个 函数返 回高精 确 度 ｕｒＰｒｏｍａｃＣ ｕｔｒ ） 性 能计 数器 的值 ， 它可 以以微妙 为单 位计 时 。但是
ＱｕｒＰ ｒ ｒ ｎ ｅ ｏ ｎｅ０确 切 的精 确计 时 的最小 ｅｙ ｅｆ ｍａｃ Ｃ ｕ ｔｒ 质量
Ｒｅｓｅａｒ ｈｅ ｃｏｍ ｍ ｕｎｉ ｔｏｎ ｑｕａｌｔ ｏｆ ｅｍ ｂｅｄｄｅｄ ｃａｒ ｂａｓ ＤＰ ｐｒ ｏｃｏＩ ｃｈ ｏｎ ｔ ｃａ ｉ ｉｙ ｄ ｅｄ ｏｎ Ｕ ｏｔ
何俊杰’ ，蒋知峰 ，方江龙
有 硬 件 错 误 ，非 连 接 的 数 据 通 信 通 常 能 够 顺 利 完
成 ，并 且 与 Ｔ Ｐ相 比具 备 更好 的 实时 性 。 当 Ｕ Ｃ ＤＰ
２ 具体 实现
２１通信时间和采样时间的检测方法 ． 在 具 体 实 际 测 试 中 ， 由 于 嵌 入 式 Ｗｉｄ ｗｓ ｎｏ Ｃ Ｅ系统 和 ．Ｅ Ｎ Ｔ环 境 已经 移 植 在 被 测板 卡 上 ，因 此 可 以使 用 Ｃ 中 ｍｓ 的 ｔ ｒ 件 来 测 量 通 信 级 ｉ 控 ｍｅ 周 期 时 间 的 长 短 ，但 在 实 际 应 用 中却 无 法 获 得
ＨＥＪ ｎｊ ＪＡＮ ｈ． ｎ Ｆ Ｇ Ｊａ ｇ １ｎ ｕ －ｅ ， Ｉ Ｇ Ｚ ｉｅ ｇ， ＡＮ ｉｎ ． ｇ － ｉ ｆ ｏ
（ ． 海理工大学 机械工程学 院 ，上海 ２ ０ ９ ；２ 上 海开通数控有 限公 司，上海 ２ ０ ３ ） １上 ０００ ． ０ ２ ３
摘
要 ： 本文 研究了利用Ｕ Ｐ Ｄ 协议 软件编程的方 法来检测工控 嵌入式板卡 以太 网络的通信质 量。以研 华Ｐ Ｍ一 ３３ Ｃ ３４ 工业板卡为研 究平 台 ， 用Ｃ＃编写实时监控界面 ，底层通信程序做动态链接库 采 封装 。在 一定的网络 负载下 ，通过分 析测量板卡 间通 信数据包 的丢包率 、出错率和 长时间通 信的稳 定性来判 断板 卡的通信质 量。最后 ，通过 实验 结果分析 ，表明所提出 的方 法能够达到
更 好 的 实 时 性 ，其 次 还 强 调 在 工 业 环 境 下数 据传
输 的 正 确 性 和 稳 定 性 。 目前 在 工 控 嵌 入 式 领 域 ， 网络通信 通 常采 用 Ｕ ＤＰ或 Ｔ Ｐ协 议 。Ｕ Ｃ ＤＰ与 Ｔ Ｐ相 比，ＵＤ Ｃ Ｐ使 用 非 连 接 的 、不 可 靠 的通 信 方 式 ，因 此 网 络 传 输 速 度 快 ，实 时 性 相 对 较 好 阻 。 实 际 上 ，在 控 制 现 场 级 的工 业 以太 网 中 ，只要 没
测试板卡网络通信质量的目的。
关键词 ： Ｕ Ｐ；通信质量 ；嵌入式 Ｄ 中图分类号 ：Ｔ ３ ６ Ｐ ０ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１ ０－０ （ ｏ ）（ － ０ ５ ３ ９ １４ ２ｌ ２ 下） ０ ３－０ ０ ３ ２
Ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉｓ ．０ ９ ０ ．０ ．（ ） １ ｏ ： ３ ６ ／ ． ｎ １ ０ － １４ ２ １ ２ 下 ．１ ０ ｓ ３ ２
精 确 的 时 间 。在 实 验 测 试 中 ，发 送 １ ０ ４ ０字 节 大
不 能 通 信 时 ，Ｔ Ｐ 同样 面 临 通 信 中断 。本 文 采 Ｃ
用Ｕ ＤＰ通 信协 议编 程 ，通 过 对 丢 包率 、 出错 率 和
长 时 间 工 作 下 板 卡 网络 的稳 定 性 来 分 析 判 断嵌 入
０ 引言
以太 网 在 信 息 网 络 中得 到 了广 泛 的 应 用 。将 以太 网 应 用 到 工 控 领域 ，首 先 要 求数 据 传输 具 有
床 数 控 系 统 的 核 心 板 卡 ，软 件 环 境 是 嵌 入 式 的
Ｗｉｄ ｗｓ Ｅ操 作 系统 并 且移 植 了 ．Ｅ ｎｏ Ｃ Ｎ Ｔ环 境 。具 体 的 测试 方 法 是 取 同 一 型 号相 同软 件 环 境 的两 块 嵌 入 式板 卡 ，一 块 作为 客 户端 ，一 块作 为 服 务器 。
实 际 测 试 的 研 华 Ｐ Ｍ一３ ３主 板 是 应 用 在 机 Ｃ ３４
收稿日期：２ １ － ８ ２ ０ １ ０－ ４ 作者简介：何俊杰 （９ ５ １ ８ 一） ，男 ，山西忻 州人 ，在读研究生 ，研究方 向为嵌入式数控。
第３ 卷 ４
第２ 期
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