嵌入式通信软件设计
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进程控制块 记录协议模块中各进程状态，参数
等信息的数据结构。 接口控制块
记录模块或进程间通信端口状态及 信息的数据结构。
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3.4.3 实现
在协议软件中使用的数据结构表、 进程控制块、接口控制块，通常使用 数组、链表、树结构等方式实现。
为了能够快速、有效地访问数据 结构，主要根据不同对象设计不同的 HASH算法直接定位的方式实现。
写信息。例如，开启或关断协议，主备用切 换标志设置等就是控制。 （3）状态-----详细反映当前操作状态的只读 信息。例如，HDLC链路的运行状态就是状态 变量。 （4）统计-----模块记数或监视到的只读信息。 例如，对一个对模块接收或发送的报文数记 数的变量就是统计变量。
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3.4.2 其它的数据结构
功能块1
通道
功能块2
系统 功能块3
环境
通道
通道 通道
通道
通道
功能块4
功能块5
功能块6
通道
通道
嵌入式通信软件设计
系统通道
9
第3章 通信系统协议软件实现
3.1 状态机 3.2 协议数据单元处理 3.3 协议接口 3.4 协议软件数据结构 3.5 配置与控制 3.6 系统启动 3.7 小结
嵌入式通信软件设计
或低层注册 （7）需要时创建和启动其它的协议任务 （8）在无限循环中等待
实时操作系统
存储管理
缓冲区管理
时间管理
事件管理
进程间通信
驱动程序接口
配置与控制
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3.4 协议软件数据结构
3.4.1 表
表主要有四类： （1）配置-----用于设置操作参数和边界的读
/写或只读。例如，口令就是配置参数。 （2）控制-----用于改变通信软件模块的读/
嵌入式通信软件设计
第1章 嵌入式通信软件组成
1.1 嵌入式通信软件构件类型 1.2 嵌入式通信软件设计考虑
嵌入式通信软件设计
2
1.1 软件构件类型
广义地划分，通信系统有两类 软件构件：
（1）协议软件（应用软件）
（2）系统软件
协议软件实现协议规范；而系 统软件（含基础软件）通常包括 一个实时操作系统和管理硬件的 基础软件。
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1.1.2 基础软件和系统软件
基础软件包括缓冲区管理、动态 内存管理、定时器管理、资源管 理、模块间的通信，其他软件模 块的监视、硬件模块的状态管理 等。
系统软件包括实时操作系统和设 备驱动程序等
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1.2 软件设计考虑
硬件体系结构 RTOS是否选定 需要什么样的性能 需要实现那些协议 实现时要使用哪些全局数据结构和表 需要什么样的缓冲区管理和定时器管
下一状态：连接状态
下一状态： 连接状态
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3.2 协议数据单元处理
PDU预处理
主要包括包文法检查及校验和验证等工作。
给状态机的事件
预处理完成确定包的类型，并将适当的事件传给状态 机，状态机完成数据包的解析，将协议数据转换为编 程数据，状态机根据消息类型及消息携带的具体参数 执行下一步动作。
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1.1.1 协议软件
协议软件实现协议规范中详细规 定的协议。规范由一些国际标准 化组织制定，如ISO、IEEE、 ITU-T等。
协议实现通常基于状态事件机， 也叫状态机。状态机是协议实现 的核心，其形式通常为一状态事 件表，记录一系列规则来指出在 某一事件下应执行的动作。
嵌入式通信软件设计
理 告警、统计处理机制 系统测试方法
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第2章 通信软件结构模型
2.1 通信软件结构模型 2.2 系统块与功能块关系模型
嵌入式通信软件设计
7Fra Baidu bibliotek
2.1 通信系统软件结构模型
系统块
协议软件（应用软件）
功能块1
功能块2
功能块3
基础软件 缓冲区管理 定时器管理 资源管理
扩展内存管理
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3.1 状态机
协议是通信系统功能的核心，而 协议实现的核心是状态机。
协议有些是有状态的，有些是无 状态的。如IP转发是无状态的， 其转发动作的执行不依赖以前的 行为或数据包。而7号信令系统 中的TUP协议是有状态的，它呼 叫流程是和以前的行为或数据包 密切相关的。
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有状态的协议使用称为状态机 （FSM）的结构
系统软件 I/O系统
VXWORKS函数库
功能块N ICCP
TCP/IP协议栈
环境
文件系统 Flash驱动
VXWORKS内核（WIND）
BSP
MUX 网卡驱动
硬件平台
Flash控制器
SCC
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定时器
网卡控制器
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2.2 系统块与功能块关系模型
系统块由多个功能块组成 。在这些功能块 里，只有一块功能块与环境交互，它收集环 境中发生的事件，把它们转换成可以处理的 消息，发给相应的进程。同时，它还接收各 功能块中进程发往环境的消息，把它们转换 成硬件可以执行的动作或操作系统的系统调 用。
状态S1 断开状态
在状态S2出现事件E4（关机）
动作：给对方发送断开消息， 终止定时器
下一状态： 断开状态
在状态S2出现事件E3（定时 器时间到），动作：处理定 时器
下一状态： 连接状态
状态S2 连接状态
在状态S1出现事件E1（初始化）
动作：给对方发送启动消息，启动 定时器
在状态S2出现事件E2（协议消 息）动作：处理协议消息
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3.5 配置与控制
协议的配置与控制是指协议的管理
开启和关断协议 开启和关断特定端口的协议 特定接口的编址 设定最大帧尺寸 协议消息超时管理 对等实体的超时处理 鉴别安全信息 流量参数管理 封装信息
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3.6 系统启动
（1）对各种表的大小参数进行初始化 （2）为动态数据结构和状态表分配内存 （3）状态表变量初始化 （4）缓冲区和定时器接口初始化 （5）从本地源读入配置，并对配置初始化 （6）高层和低层接口初始化，包括向高层和/
PDU传输
状态机完成相应动作后将产生的结果以消息的形式， 结合具体所需参数，利用PDU组包功能，将编程数据 转化为协议数据，发送到线路上，传送给对方。
因此，概括地讲，协议数据单元处理就是 PDU的校验、组包及解包过程，该步骤直接 影响状态机的执行。
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3.3 协议接口
协议任务并非孤立存在或执行，需要和系统环 境中的其他成分接口和交互包括：
等信息的数据结构。 接口控制块
记录模块或进程间通信端口状态及 信息的数据结构。
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3.4.3 实现
在协议软件中使用的数据结构表、 进程控制块、接口控制块，通常使用 数组、链表、树结构等方式实现。
为了能够快速、有效地访问数据 结构，主要根据不同对象设计不同的 HASH算法直接定位的方式实现。
写信息。例如，开启或关断协议，主备用切 换标志设置等就是控制。 （3）状态-----详细反映当前操作状态的只读 信息。例如，HDLC链路的运行状态就是状态 变量。 （4）统计-----模块记数或监视到的只读信息。 例如，对一个对模块接收或发送的报文数记 数的变量就是统计变量。
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3.4.2 其它的数据结构
功能块1
通道
功能块2
系统 功能块3
环境
通道
通道 通道
通道
通道
功能块4
功能块5
功能块6
通道
通道
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系统通道
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第3章 通信系统协议软件实现
3.1 状态机 3.2 协议数据单元处理 3.3 协议接口 3.4 协议软件数据结构 3.5 配置与控制 3.6 系统启动 3.7 小结
嵌入式通信软件设计
或低层注册 （7）需要时创建和启动其它的协议任务 （8）在无限循环中等待
实时操作系统
存储管理
缓冲区管理
时间管理
事件管理
进程间通信
驱动程序接口
配置与控制
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3.4 协议软件数据结构
3.4.1 表
表主要有四类： （1）配置-----用于设置操作参数和边界的读
/写或只读。例如，口令就是配置参数。 （2）控制-----用于改变通信软件模块的读/
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第1章 嵌入式通信软件组成
1.1 嵌入式通信软件构件类型 1.2 嵌入式通信软件设计考虑
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1.1 软件构件类型
广义地划分，通信系统有两类 软件构件：
（1）协议软件（应用软件）
（2）系统软件
协议软件实现协议规范；而系 统软件（含基础软件）通常包括 一个实时操作系统和管理硬件的 基础软件。
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1.1.2 基础软件和系统软件
基础软件包括缓冲区管理、动态 内存管理、定时器管理、资源管 理、模块间的通信，其他软件模 块的监视、硬件模块的状态管理 等。
系统软件包括实时操作系统和设 备驱动程序等
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1.2 软件设计考虑
硬件体系结构 RTOS是否选定 需要什么样的性能 需要实现那些协议 实现时要使用哪些全局数据结构和表 需要什么样的缓冲区管理和定时器管
下一状态：连接状态
下一状态： 连接状态
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3.2 协议数据单元处理
PDU预处理
主要包括包文法检查及校验和验证等工作。
给状态机的事件
预处理完成确定包的类型，并将适当的事件传给状态 机，状态机完成数据包的解析，将协议数据转换为编 程数据，状态机根据消息类型及消息携带的具体参数 执行下一步动作。
嵌入式通信软件设计
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1.1.1 协议软件
协议软件实现协议规范中详细规 定的协议。规范由一些国际标准 化组织制定，如ISO、IEEE、 ITU-T等。
协议实现通常基于状态事件机， 也叫状态机。状态机是协议实现 的核心，其形式通常为一状态事 件表，记录一系列规则来指出在 某一事件下应执行的动作。
嵌入式通信软件设计
理 告警、统计处理机制 系统测试方法
嵌入式通信软件设计
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第2章 通信软件结构模型
2.1 通信软件结构模型 2.2 系统块与功能块关系模型
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2.1 通信系统软件结构模型
系统块
协议软件（应用软件）
功能块1
功能块2
功能块3
基础软件 缓冲区管理 定时器管理 资源管理
扩展内存管理
10
3.1 状态机
协议是通信系统功能的核心，而 协议实现的核心是状态机。
协议有些是有状态的，有些是无 状态的。如IP转发是无状态的， 其转发动作的执行不依赖以前的 行为或数据包。而7号信令系统 中的TUP协议是有状态的，它呼 叫流程是和以前的行为或数据包 密切相关的。
嵌入式通信软件设计
11
有状态的协议使用称为状态机 （FSM）的结构
系统软件 I/O系统
VXWORKS函数库
功能块N ICCP
TCP/IP协议栈
环境
文件系统 Flash驱动
VXWORKS内核（WIND）
BSP
MUX 网卡驱动
硬件平台
Flash控制器
SCC
嵌入式通信软件设计
定时器
网卡控制器
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2.2 系统块与功能块关系模型
系统块由多个功能块组成 。在这些功能块 里，只有一块功能块与环境交互，它收集环 境中发生的事件，把它们转换成可以处理的 消息，发给相应的进程。同时，它还接收各 功能块中进程发往环境的消息，把它们转换 成硬件可以执行的动作或操作系统的系统调 用。
状态S1 断开状态
在状态S2出现事件E4（关机）
动作：给对方发送断开消息， 终止定时器
下一状态： 断开状态
在状态S2出现事件E3（定时 器时间到），动作：处理定 时器
下一状态： 连接状态
状态S2 连接状态
在状态S1出现事件E1（初始化）
动作：给对方发送启动消息，启动 定时器
在状态S2出现事件E2（协议消 息）动作：处理协议消息
嵌入式通信软件设计
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3.5 配置与控制
协议的配置与控制是指协议的管理
开启和关断协议 开启和关断特定端口的协议 特定接口的编址 设定最大帧尺寸 协议消息超时管理 对等实体的超时处理 鉴别安全信息 流量参数管理 封装信息
嵌入式通信软件设计
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3.6 系统启动
（1）对各种表的大小参数进行初始化 （2）为动态数据结构和状态表分配内存 （3）状态表变量初始化 （4）缓冲区和定时器接口初始化 （5）从本地源读入配置，并对配置初始化 （6）高层和低层接口初始化，包括向高层和/
PDU传输
状态机完成相应动作后将产生的结果以消息的形式， 结合具体所需参数，利用PDU组包功能，将编程数据 转化为协议数据，发送到线路上，传送给对方。
因此，概括地讲，协议数据单元处理就是 PDU的校验、组包及解包过程，该步骤直接 影响状态机的执行。
嵌入式通信软件设计
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3.3 协议接口
协议任务并非孤立存在或执行，需要和系统环 境中的其他成分接口和交互包括：