在多核处理器嵌入式系统中的串口切换方法
stm32多任务多数据串口接收及处理方法
stm32多任务多数据串口接收及处理方法STM32多任务多数据串口接收及处理方法通常涉及到使用中断服务程序(ISR)或轮询方法来接收串口数据,并在多个任务之间分配和同步处理这些数据。
以下是一个基本的步骤和策略,用于实现这一功能:1. 初始化串口:首先,你需要初始化串口以进行通信。
这包括设置波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。
2. 配置中断:STM32的串口通常具有一个接收中断。
你可以配置这个中断,以便每当一个新的字节被接收时,它就会触发一个中断。
3. 中断服务程序(ISR):在中断服务程序中,你可以读取接收缓冲区中的数据,并将其放入一个全局变量或数据结构中,以便其他任务或函数可以访问它。
4. 多任务处理:你可以使用一个任务或一组任务来处理这些串口数据。
这可能涉及到解析数据、执行某些操作或将数据发送到其他设备。
5. 数据同步:在多任务环境中,你需要确保数据的同步。
这意味着,当一个任务正在处理数据时,其他任务不能同时访问或修改这些数据。
这通常通过使用互斥锁、条件变量或其他同步机制来实现。
6. 轮询:除了使用中断,你还可以使用轮询方法来检查串口是否有数据可供读取。
这种方法可能在某些应用中更简单,但可能不如中断方法效率高。
7. 错误处理:不要忘记在代码中包含错误处理逻辑。
这可能包括检查读取的数据是否完整、是否有任何传输错误等。
8. 优化:对于高性能应用,你可能还需要考虑其他优化策略,如非阻塞读取、缓冲区管理、流量控制等。
以上只是一个基本的框架,具体的实现细节将取决于你的具体需求和STM32的具体型号。
建议查阅STM32的参考手册和相关文档以获取更详细的信息和示例代码。
嵌入式系统中的接口与通信
嵌入式系统中的接口与通信当提到嵌入式系统时,我们常常会联想到各种智能设备,如智能手机、智能家居、汽车控制系统等。
而嵌入式系统的核心是通过接口与外部设备或其他嵌入式系统进行通信。
本文将探讨嵌入式系统中的接口与通信技术,包括串口通信、并口通信和无线通信。
一、串口通信串口通信是一种常见的嵌入式系统通信方式,其原理是通过发送和接收串行数据来实现设备之间的通信。
串口通信相对简单,常用于连接外部设备,如传感器、显示器等。
串口通信通常需要考虑以下要素:1. 波特率:波特率是指每秒传输的位数,常见的波特率有9600、115200等。
波特率越高,传输速率越快,但也容易出现错误。
2. 数据位:数据位定义了传输的二进制信息长度,一般为8位。
3. 停止位:停止位用于告知接收方该接收位数已经传输完毕,一般为1位。
4. 校验位:校验位用于检验数据在传输过程中是否发生错误。
常见的串口通信协议有RS-232和RS-485。
二、并口通信并口通信是一种通过并行传输数据的通信方式。
与串口通信相比,它具有更高的传输速度和稳定性。
然而,并口通信的接线相对复杂,不如串口通信灵活。
并口通信主要有以下要素:1. 数据线:并口通信使用多条数据线来同时传输数据,一般为8或16条。
2. 时钟线:时钟线用于同步数据传输,确保发送方和接收方在相同时间进行数据交换。
3. 控制线:控制线用于传输命令和控制信号,如读写信号、使能信号等。
并口通信常用于连接打印机、扫描仪等外部设备。
三、无线通信随着无线技术的发展,嵌入式系统中的无线通信得到了广泛应用。
无线通信可以提供更大的灵活性和便捷性,常用于连接移动设备、远程监测等。
无线通信主要有以下几种技术:1. 蓝牙:蓝牙是一种短距离无线通信技术,适用于连接手机、耳机、键盘等设备。
2. Wi-Fi:Wi-Fi是一种局域网无线通信技术,适用于连接电脑、智能家居等设备。
3. ZigBee:ZigBee是一种低功耗无线通信技术,适用于物联网设备、传感器网络等。
基于PowerPC的嵌入式系统的双冗余网口切换技术
2018年第5期 信息通信2018 (总第 185 期)INFORMATION&COMMUNICATIONS(Sum.No 185)基于PowerPC的嵌入式系统的双冗余网口切换技术张曼(中航工业计算所,陕西西安710068)摘要:Pow erPC处理器以其多样化功能和优异性能得到各领域广泛应用。
文章以powerpc8270为例,对嵌入式实 时操作系统V xW orks下配置多网卡通讯进行了研究和实现,并且着重阐述了双网卡保持同一 IP和M A C地址冗 余切换的方法。
同时,文中分析了 8270F C C在VxW orks操作系统下设备驱动程序在系统中的层次结构和网络设 备驱动程序的运行机制,并在此基础上针对DP83848Y B网络芯片给出了实现代码,此方法已经成功运用在某项 目中。
关键词:VxWorks;DP83848Y B;双网卡通信;冗余切换中图分类号:TP393 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2018 )05-0116-020引言MPC8270是Freescale公司的一款多功能通信处理器,集 成了 PowerPC内核和通信处理内核,有较髙的集成度和较低 的功耗,能够简化电路板的设计,被广泛应用于使用PC I接口 的网络基础结构、电讯和其他嵌入式应用等方面。
双网卡冗余备份及智能切换技术,主要是为了解决系统 中,当一路以太网卡出现故障时,系统通讯会突然中断的问题,为了使系统通讯不中断,使用双冗佘网卡智能切换技术自动 切换到另一路冗余网卡上,不仅可以保证通讯能够不中断,还 可以提髙系统的可靠性和稳定性。
1硬件组成及工作原理双冗余网卡设计在MPC8270的CPU板上,MPC8270提 供了两路以太网接口 FCC1和FCC2,MPC8270内部的FCCW 配置成ethemet模式后,实现以太网物理层数据处理和控制功 能即M AC层功能,来与外部物理层PH Y芯片DP83848连接,连接关系如图1所示。
嵌入式系统中串口通信帧的同步方法
பைடு நூலகம்
此种方法与逐次比较的帧同步方法相比,能够比较快速、正确地检测出同步包头;但是如果包头的字节数很多,同步过程中每次进入串口中断服务子程序都要进行大量的字节搬移,将必然耗费很长的时间。为了使嵌入式系统更健壮,程序设计应把握的基本原则之一就是使中断处理程序最短。所以基于FIFO队列的帧同步方法也不是最优的。
3 结论
从上面的分析和测试可以看出,基于有限状态机的串口通信帧同步方法是本文中提出的3种帧方法中最优的,结构清晰且系统资源利用率高。
对一个有着完整通信协议的串口中断来说,因为要比较命令头、完成校验、解析数据等需要耗费大量的机器周期,所以嵌入式系统中的串口中断服务程序设计显得更为重要。在实际的串口通信程序中,可采用状态机和消息机制相结合的方法,仅在中断服务程序中设置一个标志,而在主程序中根据相应标志来作处理,这样就回避了某些中断可能需要较长处理时间的问题。在程序结构上,由于采用状态机的结构,既提高了可读性。同时又提高了运行速度,因而该方法不仅是一种很好的帧同步方法,还是一种很不错的串口通信程序设计方法 。
1 串口通信的数据帧结构
现代工业控制,往往需要由多个独立的控制模块来共同完成。它们之间通过串口通信完成复杂的控制过程,必须在通信过程中加入必要的通信协议,以提高系统的可靠性和稳定性;而要完成特定的通信协议,就得有一定的同步机制。下面介绍一下简化的串口通信数据帧结构,以便分析说明嵌入式系统串口通信过程中的帧同步方法。
假定串口发送的数据帧结构为:
其中:包头用于同步,一般是一个或多个ASCII字符,本文中假定数据帧同步头有2字节(0xAA、0x55);包长表示数据包中除去包头和包长的字节数,一般用约定好的几个字节表示;类型为通信协议里规定的命令类型;数据为应发送的主要信息;校验通常采用单字节"异或"的方法。
嵌入式系统中扩展串行口的几种方法
嵌入式系统中扩展串行口的几种方法串行接口设备凭借其控制灵便、接口容易、占用系统资源少等优点,被广泛应用于工业控制、家庭安防、卫星定位导航以及水、电、气表的抄表等领域。
在这些系统中,可能会有无数从设备都通过串行接口与主机举行通信,如GPRS MODEM、发送和接收模块、RS485接口等。
这使得开发人员经常濒临嵌入式系统中主机串行通信接口不足的问题,针对此问题,本文介绍了几种频繁的解决办法。
软件模拟法软件模拟法可按照串行通讯的传送格式,利用定时器和主机的I/O口来模拟串行通讯的时序,以达到扩展串口的目的。
接收过程中需要检测起始位,这可以用法查询方式,或者,在端口具有中断功能的主机中也可以用法端口的中断举行处理。
接收和发送过程中,对定时的处理既可以用法查询方式也可以用法定时器中断方式。
为了确保数据的正确性,在接收过程中可以在检测异步传输的起始信号处加上一些防干扰处理,在接收每个位时可以采纳多次采样。
利用并口转串口扩展串行口基于Intel8251的串行口扩展Intel8251是一种通用的同步/异步发送器(USART),它的工作方式可以通过编程设置,并具有自立的接收/发送器。
能以同步或异步串行通信方式工作,自动完成帧格式,具有奇、偶校验和错误检测。
基于TL16C554的串行口扩展TL16C554是TI公司生产的4通道异步集成芯片。
对TL16C554串行通道的控制,是通过对控制寄存器LCR、IER、DLL、DLM、MCR和FCR编程来实现的。
这些控制字打算字符长度、停止位的个数、奇偶校验、波特率以及调制解调器接口。
控制寄存器可以随意挨次写入,但是IER 必需最后一个写入,由于它控制中断使能。
串行通道内的波特率发生器(BRG)允许时钟除以1至65535之间的随意数,BRG按照其不同的三种通用频率中的一种来打算标准波特率。
16C55x系列芯片还包括第1页共5页。
嵌入式系统中常见的外设接口与控制方法
嵌入式系统中常见的外设接口与控制方法嵌入式系统是一种特殊的计算机系统,广泛应用于各个领域,如汽车、医疗设备、家电等。
为了实现实时、高效的数据交互,嵌入式系统通常需要与各种外设进行连接和控制。
本文将介绍几种常见的外设接口和控制方法。
一、串行通信接口(Serial Communication Interface)串行通信接口是一种用于点对点通信的数据传输方式,常见的有SPI(Serial Peripheral Interface)和I2C(Inter-Integrated Circuit)接口。
SPI接口一般由主设备和多个从设备组成。
主设备通过时钟信号(SCLK)控制数据的传输,将数据通过MOSI线发送给从设备,从设备则通过MISO线将应答数据返回给主设备。
SPI接口传输速度快,适用于高速数据传输,常用于存储器、传感器和显示屏等外设的控制。
I2C接口是一种多主从结构的串行通信接口,可以通过两根线(SDA和SCL)连接多个设备。
I2C接口通过地址识别从设备进行通信,可以同一条总线上连接多个外设,适合于连接多种外设,如温度传感器、电压检测模块等。
二、并行通信接口(Parallel Communication Interface)并行通信接口是一种同时传输多位数据的接口方式,常见的有ISA(Industry Standard Architecture)、PCI(Peripheral Component Interconnect)和USB (Universal Serial Bus)接口。
ISA接口是一种比较古老的并行通信接口,常用于早期的计算机系统。
ISA总线采用32位数据传输,具有较高的传输速度,适用于传输大量数据。
PCI接口是一种高速的并行通信接口,广泛应用于个人电脑系统。
PCI接口采用高频率的时钟信号来控制数据传输,具有较高的带宽和传输速度,适用于连接高性能外设,如显卡、声卡等。
USB接口是一种通用的并行通信接口,支持热插拔和多设备连接。
嵌入式LINUX+ARM学习——WIN7超极终端与串口设置
花了大半天时间终于把开发板的超级终端配置好了,由于是自学ARM,很多东西都是自己在摸索,没有人指导,只能依靠网络,但有时在网上了半天资料,也解决不了问题,虽然没有直接找到答案,不过还是会有很多启发,最终把问题给灭掉,下面就把WIN7下超级终端与串口设置中遇到的问题与解决方法同大家分享一下。
首先先说一下我的实验设备,PC是WIN7系统的笔记本电脑,PC上没有串口,买了一个USB转串口线,开发板是GT2440,有一个串口。
实验目的是让开发板一上电后把启动信息通过串口显示到PC机的超级终端上,并与PC进行串口通信。
实验原理是通过USB转串口线把PC的USB端口转换成串口,与开发板串口进行物理连接,然后用超级终端进行软件连接,PC与开发板的串口就连接起来了,这样,开发板就能与PC进行串口通信了。
首先安装超级终端,我的WIN7里没有超级终端,那么什么是超级终端了,网上很多人把超级终端和Telne混淆了,超级终端是一个通用的串行交互软件,很多嵌入式应用的系统有与之交换的相应程序,通过这些程序,可以通过超级终端与嵌入式系统交互,使超级终端成为嵌入式系统的“显示器”。
超级终端的原理是将用户输入随时发向串口(采用TCP协议时是发往网口,这里只说串口的情况),但并不显示输入。
它显示的是从串口接收到的字符。
所以,嵌入式系统的相应程序应该完成的任务便是: 1、将自己的启动信息、过程信息主动发到运行有超级终端的主机; 2、将接收到的字符返回到主机,同时发送需要显示的字符(如命令的响应等)到主机。
而Telnet是远程登录,Telnet协议是TCP/IP 协议族中的一员,是Internet远程登陆服务的标准协议和主要方式。
它为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能力。
在终端使用者的电脑上使用telnet程序,用它连接到服务器。
终端使用者可以在telnet程序中输入命令,这些命令会在服务器上运行就像直接在服务器的控制台上输入一样。
嵌入式系统应用中实现RS485的方向切换
嵌入式系统应用中实现RS485的方向切换网络与总线嵌入式系统应用中实现RS485的方向切换上网时间:2014年10月08日RS485接口具有良好的抗噪声干扰性能、长传输距离和多站能力等特点,使其成为工业控制的首选串行接口。
嵌入式系统中也广泛采用RS485接口作为设备控制的串行接口。
RS485采用两线差分的接线方式进行串口数据的传输。
由于发送和接收都是采用这两根差分线进行,因此它是半双工工作模式。
基于RS485的特点,分别讲述了通过硬件方式和软件方式来实现RS485发送和接收方向的切换,重点解决了DM8168嵌入式平台上软件实现RS485方向切换的功能。
RS485总线是工业应用中非常成熟的技术,是现代通信技术的工业标准之一。
RS485总线用于多站互连十分方便,用一对双绞线即可实现,采用平衡发送和差分接收,即在发送端驱动器将TTL电平信号转换成差分信号输出,在接收端接收器将差分信号变成TTL电平,因此具有抗共模干扰的能力。
根据RS485标准,传送数据速率达100 kb/s时通信距离可达1200 m。
RS485在嵌入式系统中的应用非常广泛。
嵌入式系统可以通过RS485接口来控制终端设备。
由于RS485是半双工模式,因此发送和接收的方向切换需要我们的关注和研究。
如果方向切换方式选择不好可能会导致RS485驱动能力下降、软件执行效率下降,甚至导致系统异常等问题。
本文分别给出硬件实现RS485方向切换和软件实现RS485方向切换两种方式。
两种方式各有优点,硬件方式控制起来比较简单。
软件方式的驱动能力更好,但是和嵌入式平台关系比较密切,不同的平台都需要调试和验证。
1 硬件方式控制RS485方向图1所示为硬件控制RS485的电路图。
电路中使用2N7002LT1G MOS场效晶体管把UART_TXD_485这个MCU输出的RS485发送信号逻辑取反后送给RS485芯片的RE/DE PIN脚。
控制的原理是,当UART_TXD_485输出低电平时RS485芯片的DE使能;输出高电平时RE使能。
嵌入式触发串口中断的流程
嵌入式触发串口中断的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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MCU801A更换串口设置方法
MCU 801A更换串口设置方法电石厂车间8#炉综保控制屏上无数据显示,通讯时常发出中断与恢复报警,经查为MCU801A串口服务器的COM4口有故障,现将通讯线改到备用的COM7口上。
一、对MCU801A串口服务器进行设置:1,从E:\56万吨电石装置工程备份中选取最新的备份(如XX2012.12.14备份)\电石装置工程通讯程序备份\MCU801A串口服务器程序\打开MCU801A.CFG文件。
2,进入MCU801A调试工具界面,以下画面仅供参考:在IP地址栏填入MCU801A的地址,其可以从监控画面的网络连接画面中看到(如10.100.163.1)。
按“连接”按钮。
3,选择“串口参数”,点击,会显示出MCU801A的所有串口通道,COM1~COM8,如下图:(其只用了2个COM口,其余的未配置,所以未显示。
)4,选择需要使用的串口(如COM7),将其删除,然后重新添加,如下图:上图中串口选COM7; 超时填1000ms, 然后点击。
5,选择“装置参数”,选择所需要的串口(如COM7),点击,显示其串口下的所有设备及地址,如下图:将COM7口下的所有参数删除,重新添加,并填入COM4中的参数(浏览COM4口可得),如下图:要填入正确的装置地址,其可以在监控画面的网络连接画面中看到,因为有4台设备,所以要逐步添加4个参数。
然后删除COM4下的所有参数,并重新添加一个与所有设备不重复的地址。
然后点击。
6,退出MCU801A调试工具。
二、LeapFTP(FTP工具)1,打开LeapFTP程序,如下图:输入MCU-801A的IP地址(10.100.163.1),用户为admin,密码为4个空格(或4个0)。
会自动显示出一个图标(与服务器连接)。
点击,出现下图:代表与MCU801A连接成功。
2,选中需要上传的文件所在目录,如下:其中文件在E:\56万吨电石装置工程备份中选取最新的备份(如XX2012.12.14备份)\电石装置工程通讯程序备份\MCU801A串口服务器程序\选取COM_CFG.dat、DEV_CFG.dat右键单击它们选择“上传”,在弹出的对话框中选择“全部覆盖”。
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摘
要: 在嵌入 式 开发 中 串 口是 很 重要 的 人 机 交 互界 面 , 常作 为控 制 台或 打 印调 试 串口, 通 而在
多核 多线程 处理 器 , M ( 对称 多处 理 ) 应 用模 式 下 , 同 内核 的 不 同线程 可 以独 立 运 行 Ln x A P非 的 不 iu 、
・
消息机制进行通信 , 极大地提高 了内核线程之间的通 信能力 , 例如 X R系列处理器采用 了 R I L M 公司独特 的F MN( 快速 消 息 网络 ) 术把 X R 中的多个 内核线 技 L 程 连接起 来 ,MN是 6 i宽 度 的消息环 , F 4bt 带宽 =核 的
7 ・ 4
V w0k 等嵌入 式操作 系统 , x rs 这就 要 求 多个 内核 线程 复 用有 限 的 串 口资 源 , 通过 控 制 串 口在各 内核 线
程上 的切 换 , 方便 对各 内核 线程软件 的 开发调 试 。
关键 词 : 多核 多线程 处理 器 ; 串口切换 ; 嵌入 式 ; L x rs X R V Wok 中图分类 号 : P 1 . T 36 8
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第3 4卷第 5期
赵
阳, : 等 在多核处理器嵌入式系统 中的串 口切换方法
・ 计算机与 自动化技术 ・
主 频 ×6 i( 如 : Hz X R, MN的 带 宽 为 4 t例 b 1 G 的 L F 6 bts 。F 4 G i ) MN可 以使 得各 个 内核线 程 之 间 在 同一 /
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Vx Wo k M Po L n xS P rS S r iu M
处 理器相 当于 3 2个并 行 的单 核处 理器 。
1 多核处理器及其应用
多核 多线程 处 理器 的应 用模 式 通 常 有 2种 : MP A ( 对称 多处理 ) 即每 个 内核 线程 运 行 一个 独 立 的操 非 , 作 系统 ;MP 对称多处 理 ) 即由一个操 作 系统 同时管 S ( , 理所有 的内核线 程 。两 种模 式 都 有各 自的优 缺 点 , 需 要根据 实 际情况来 选择 具体 的应用 模式 。多核 多线 程 处理器 多个 内核 的不 同线程 可 以独 立运行 相 同或者 不 同的嵌 人 式 操作 系 统 , 如果 针 对 A MP进一 步 细 分 , 可 以分 为 同构 A MP和 异构 A MP模 式 , 者 是 所 有 内核 前 线程运 行相 同 的操 作 系统 , 后者 则 所 有 内核 线 程 运 行 不 同的操 作系 统 。当然也 可 以把 S MP和 A MP结 合起 来 应用 , 图 1所示 。本文 所讨论 的是 基 于 A 如 MP的应 用模 式 。 随着 内核线 程数 量 的增 加 , 多核 处 理 器 系统 的 串
实 用 的方 法 。
多 核 多 线 程 处 理 器
R 一3 S 2 2串 口
P 机 C
串口驱动
图 2 多核 处 理 器 的 串 口调 试 示 意 图
由于 多核处 理器 将 多 个 内核 集 成 到处 理 器 内部 , 多核处 理器 的多个 内核线程 之 间可 以通过处 理器 内部
0 引
言
常用 的调试 定位 工具 , 何 既 高效 又可 靠保 证 串 口得 如 到最大 限度 的使 用是非 常重要 的 , 因此 , 通过 软件控 制 串 口在 多个 内核线 程 间 切换 不 失 为 一 种很 好 的 方法 ,
不 但提 高 了串 口资源 的 利用 率 , 且 可 控性 和 易 操作 而 性 都 能得 到保 证 。
随着 对处理 能力 和 实 时性 要 求 的 提 高 , 核 处 理 单
器越来越难 以满足通信设备对高性 能处理能力 的需 求 , 仅通 过提 高频率 和增大缓 存 只能小 幅提 升性 能 , 仅 随之 而来 的是功耗 和 成本 的增 加 ; 多 核处 理 器 是 将 而
2个 或者更 多 个 的 处理 核 心集 成 在 一 个 处 理器 中 , 从 而提高 了处 理能 力 。 以 R I 司 的 X R 系列 处 理 器 M 公 L XR3 L 7 2为例 , 系列 处 理器 集 成 了高 达 8个 R 增 该 MI 强型 M P 6 IC C U内核 , IS 4R S P 每个 内核 支持 4个 线程 , 因此 X R处理 器最 高 可 支 持 3 L 2个 线 程 , 即一个 多 核
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第3 4卷第 5期
20 0 8年 5月
电 子 工 苍 师
EI CTR0NI ENGI C NEER
Vo . 4 No 5 13 . M a 08 y20
在 多核 处 理 器 嵌入 式 系 统 中 的 串 口切换 方 法
赵 阳 ,杨 凡
口资源是 有 限的 , 可 串 口, 则会造 成 串 口资 源 的浪费 ; 嵌人 式软 否 在
件开 发过程 中, 例如 V Wo s x r 的串 口 S e 是 开发人 员 k hl l
收 稿 日期 : 0 71 -9 修 回 日期 : 0 8 12 。 2 0 —22 ; 20 -1
VWr P lxo s L u x osM VWr ix kS k n LuS P ixM n 内 线 I 核 程 l核 程 内 线 内 线 I 核 程 核 程l 线 I 线 核 程 核 程l 线 内 内 内
图 1 多核 处 理 器 操 作 系统 应 用 模 式
如图 2所 示 ,c机 与单 板 通 过 串 口连 接 , 过在 P 通 串 口输人 命令 来切 换 串 口的调试控 制 台是 一种很 简单