[發明專利]一種實時推進下的多平臺混合通信機制

無效

• 申請號: 201210033191.2
• 申請日: 2012-02-15
• 公開（公告）號: CN102970316A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 胡云安;耿寶亮;李海燕;韋建明;程春華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍航空工程學院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;H04J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬軍事裝備模擬訓練仿真技術領域，涉及一種模擬訓練系統實時推進下的多平臺混合通信難題的解決方法。

背景技術

為滿足軍事裝備日常操作訓練的需要，解決實裝訓練中人多機少和效費比低等矛盾，在充分考慮部隊訓練需要的基礎上，開發了模擬訓練系統，其中軟件系統的開發是模擬訓練系統研制的核心，而通信是連接軟件系統各功能模塊的紐帶。

基于單一通信手段的軟件通信已經得到了很好的解決，但是綜合運用多種通訊手段，實現其優勢互補已經成為新的趨勢。模擬訓練系統是由多個平臺模塊組成的綜合性裝置，各個平臺模塊由于硬件組成的不同而各具特點。為實現各個平臺模塊之間的高效實時的通信，保證模擬訓練系統按正確的時序關系實時推進，開發出而基于多種通訊手段的多平臺混合通信機制成為軍事裝備模擬訓練領域的新的難題，此難題的解決將具有重大的軍事意義。

發明內容

本發明的目的在于解決多平臺多模塊間軟件通信難題，確保軟件系統數據交換得以較好地實現，滿足武器模擬訓練系統軟件對通信實時、可靠和高效的要求。

本發明的技術解決方案為：

1主控機和從控機之間的串行通信

在模擬訓練系統中，主控機和從控機等控制節點異步工作，為了檢測系統性能，要求各控制節點通過串行通信端口實時發送本節點的檢測數據、數據有效時刻與發送時刻之間的延遲量。本發明在各個節點中結合實時鐘(Real-time?clock，RTC)，實現串口數據的精確實時發送。

在各個節點中，PC104模塊為節點的主控模塊，其主要功能是接收外部節點發送的指令及數據。同時本節點接收外部節點發送的校時命令，實現與整個模擬訓練系統的時鐘統一。實時鐘運行原理如圖1所示。

檢測數據實時發送的基本原理是RTC模塊維持系統時鐘，數據生成模塊準備檢測數據并記錄數據產生時刻，數據發送模塊讀取發送時刻時鐘計算數據延遲量并發送數據，如圖2所示。

當某幀數據正在被發送時，即使發送FIFO可寫，也不能再寫入下一幀數據，因為其發送時刻不確定。利用發送中斷的產生原理，在ISR中進行數據發送，當發送完成后產生一次發送保持器中斷即可發送下一幀數據。因此，設計合理的中斷控制方式是實現多幀數據實時發送的關鍵。

(1)實時鐘中斷掛接及中斷處理

RTC基本I/O端口是0x70～0x71，0x70被用作RTC芯片內部寄存器的地址索引端口，而端口0x71則被用作RTC芯片內部寄存器的數據端口。在讀寫一個RTC寄存器之前，必須先把該寄存器在RTC芯片內部的地址索引值寫到端口0x70中。

RTC芯片具有A、B、C、D等4個控制寄存器。其中，寄存器A控制計時的基頻和輸出頻率；寄存器B控制RTC的工作方式；寄存器C是一系列的標志，反映了芯片向CPU申請中斷的情況；D是RAM有效位的標記寄存器。

①實時鐘中斷掛接

首先，使能RTC周期中斷，必須將RTC寄存器B的PIE位置1，其中，PIE為周期中斷允許位，PIE＝1表示允許周期中斷，PIE＝0表示禁止周期中斷。然后使能IRQ8，由于IRQ8由8259A從片控制，因此還必須使能IRQ2。

②實時鐘中斷處理

實時鐘中斷頻率為1024Hz，主要功能是維持系統時鐘count，每中斷一次產生一個時鐘滴答(TICK)，系統時鐘count增1。在ISR中必須讀RTC的寄存器C，否則RTC將不再產生下一次中斷。由于RTC中斷由8259A從片控制，因此，中斷結束時必須向2片8259A發送中斷結束信號(EOI)。

(2)串口中斷掛接及中斷處理

①串口中斷掛接

串口中斷掛接時，禁止UART中斷，但要使能串口相應的IRQ(如IRQ4)。另外，必須使能UART寄存器MCR中的OUT2位，否則UART芯片的中斷不能向8259A發送中斷信號。由于使用了發送FIFO，還必須將寄存器FCR的BIT0置1發送FIFO，其流程圖如圖3所示。

②串口中斷處理

串口ISR主要完成數據的發送和中斷禁止控制。在ISR中，查詢數據標識是否有效，數據有效時讀取當前時鐘，并根據數據時刻計算延遲量；將數據和延遲量按幀格式寫入發送FIFO；最后判斷是否還有數據需要發送，無數據需要發送時禁止中斷。其流程如圖4所示。

完成以上主要模塊設計后，即可在主程序中循環查詢數據標識，當數據有效時使能串口發送中斷。CPU將響應中斷，執行串口ISR完成數據發送。

2主控機和從控機之間的網絡通信