基于DSP和VC的網(wǎng)絡通信檢測系統(tǒng)的研究

摘要：對網(wǎng)路通信系統(tǒng)功能的維修檢測是在當今電子通信行業(yè)不可缺少的一部分，基于此提出了一種針對網(wǎng)路通信系統(tǒng)的功能檢測的方案，該方案基于DSP和VC實現(xiàn)，體系簡單，具有很強的可操作行和實現(xiàn)性。本方案還給出了對網(wǎng)路通信系統(tǒng)的總線通信和音頻口的性能檢測的開發(fā)流程。
關鍵詞：DSP；VC；通信；音頻口

    嵌入式技術是目前電子行業(yè)研究的熱點，然而嵌入式技術在網(wǎng)路通信上的應用更成為了一種必然的趨勢。本文針對網(wǎng)路通信系統(tǒng)的維修保障，給出了基于DSP和VC及網(wǎng)絡通信的對網(wǎng)路通信系統(tǒng)性能進行檢測的精簡、高效的設計方案，能夠在短時間內對網(wǎng)路通信系統(tǒng)進行快速檢測。

1 系統(tǒng)的硬件結構設計
    系統(tǒng)的硬件結構主要包括基于TMS320VC5510 DSP處理芯片和CS8900A的網(wǎng)卡芯片電路的設計，如圖1所示。DSP芯片是本系統(tǒng)設計的核心，它完成了對設備測量數(shù)據(jù)的解析及處理，已經(jīng)按照既定的通信協(xié)議與VC程序完成了數(shù)據(jù)的傳輸和測試控制。本系統(tǒng)采用的是美國TI公司開發(fā)的TMS320VC5510微處理芯片，它具有更高的代碼執(zhí)行效率和更低的功耗，其最高指令執(zhí)行速度可達800MIPS，它主要由CPU、外設總線控制器、DMA控制器、片上外設和片上存儲單元等幾大部分組成。網(wǎng)卡芯片采用的是Cirrus Logic公司生產(chǎn)的es8900a局域網(wǎng)處理芯片，它采用的是100 pin TQFP封裝，內部集成了在片RAM、10BASE-T收發(fā)濾波器，并且提供8位和16位兩種接口。

2 測試方法流程
    首先由VC通過串口向DSP發(fā)送各個模塊的測試命令，DSP收到這些命令后，根據(jù)命令解析函數(shù)解析命令，調用不同處理函數(shù)去完成相應的操作，并把最終的測試結果返回給VC，并在VC界面中顯示測量結果。在DSP中主要遵循層層調用的原則，即：VC程序發(fā)送命令給DSP，進入DSP中斷函數(shù)，中斷函數(shù)調用dsp55x．c中的命令解析函數(shù)，對收到的不同命令，dsp55x．c通過調用cs8900a．c中不同的處理函數(shù)來完成不同的測試功能，然后通過寫串口函數(shù)把測試結果回送給VC程序，這樣的設計與調用順序清晰明了，程序規(guī)范而易懂。
    我們把測試命令分為三類：DSP模擬總線通信命令；各個接口發(fā)功能測試；各個接口收功能測試。
    如果DSP收到總線連接命令，則調用cs8900a函數(shù)Send_Data()，利用以太網(wǎng)發(fā)送函數(shù)ethemet_driver_send()，模擬總線發(fā)確認幀。
    如果DSP收到的是各接口發(fā)功能測試命令，則調用cs8900a函數(shù)Send_Data()，利用以太網(wǎng)發(fā)送函數(shù)ethemet_driver_send()，模擬各接口發(fā)不同的音頻數(shù)據(jù)包，這里不同的數(shù)據(jù)包是根據(jù)不同的測試接口調用expand_packet_change()函數(shù)而改變的，主要更改的是目標MAC地址、源MAC地址、命令字等關鍵信息，音頻數(shù)據(jù)部分可以采用同樣的數(shù)據(jù)。
    如果DSP收到的是各接口收功能測試命令，則調用cs8900a函數(shù)Send_Data()，利用音頻測試函數(shù)YinPinV(intflag)，根據(jù)A律轉線性函數(shù)alaw21inear()解碼出來的存放在expand_packet[]數(shù)組中的數(shù)據(jù)計算電壓幅值、調制速率等參數(shù)，這里，expand_packet[]是在aria_broad cast()函數(shù)中不斷更新的。
    具體的DSP程序測試流程示意圖如圖2所示：

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3 軟件模塊測試函數(shù)說明
    主要對VC、dsp55x．c、cs8900a．c三個源文件中包含的測試函數(shù)進行相關的描述，及主要函數(shù)的流程說明。
3．1 VC模塊測試函數(shù)
    主要包括相關的連接命令發(fā)送函數(shù)、測試命令發(fā)送函數(shù)、測試結果接受函數(shù)。通過發(fā)送連接測試命令建立與被測接口的正常通信，然后通過發(fā)送相關的測試命令控制DSP完成相應的操作，最終顯示由DSP測試顯示的結果。
3．2 dsp55x．c模塊測試函數(shù)
    本模塊主要通過讀串口信息，獲取由VC發(fā)送的測試命令，然后調用cs8900a．c中的相關測試函數(shù)，通過cs8900a與被測設備建立通信方式，然后把相關的測試結果經(jīng)過DSP中的算法處理，然后通過串口發(fā)送給VC程序。
3．3 es8900a．c模塊測試函數(shù)
    cs8900a．c主要完成與網(wǎng)口操作有關的工作，如DSP模擬發(fā)功能時，通過網(wǎng)口向外發(fā)送數(shù)據(jù)包，DSP模擬收功能時，通過網(wǎng)口接收數(shù)據(jù)包，還有廣播函數(shù)arp_broadcast()一直在讀以太網(wǎng)上傳來的數(shù)據(jù)，并把符合條件的音頻數(shù)據(jù)通過A律轉線性函數(shù)alaw2linear()解碼，保存在特定數(shù)組中，這些數(shù)組一直在更新，在我們測試的時候可以隨時調用這些數(shù)組進行各參數(shù)計算，并且完成了精簡協(xié)議棧在DSP中的移植，使得網(wǎng)口可以進行數(shù)據(jù)傳輸。
3．4 關鍵函數(shù)流程圖
    在測試程序中，最關鍵的函數(shù)就是各接口收／發(fā)音頻測試函數(shù)，即為dsp55x．c中的YinPinTest()和cs8900a．c中的YinPinV(int flag)這兩個關鍵函數(shù)的流程圖分別如圖3、圖4所示。

4 設計結論
    在本課題中提出了基于DSP和VC的對網(wǎng)絡通信系統(tǒng)性能進行測試的方案，以及其實現(xiàn)方法，TMS320VC5510微處理芯片高效率的代碼執(zhí)行和cs8900a穩(wěn)定的網(wǎng)卡芯片可以確保最終可實現(xiàn)在短時間內對網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的現(xiàn)場保障和維修檢測。接下來的研究中還需要解決的問題是，如何解決不同測試命令之間的交互、測試方法的穩(wěn)定性以及VC測試流程和被測設備之間的時序調整，設置可以通過網(wǎng)絡來傳輸檢測的結果，實現(xiàn)對設備的遠程檢測及分析。