基于VxWorks和MPC860T平臺的嵌入式串口通信服務器的解決方案

在實際應用中UART協議和HDLC協議是串口通信常用的兩種通信協議，并且HDLC是其它眾多協議（如SDLC、SS＃7等）的基礎，因此該通信服務器的串口協議采用HDLC和UART。基于MPC860T的串口通信服務器的硬件組成如圖3所示。在該串口通信服務器中，

4個SCC通道分別獨立工作于雙工的HDLC模式,以提供高速實時的串行數據傳輸，快速接入以太網；2個SMC通道獨立工作在UART模式提供低速率的數據通信，SMC1提供系統級和任務級調試用串口，用戶可以利用SMC1通過運行在個人計算機上的程序來配置服務器的相關參數，SMC2提供低速的串口通信。FEC接口提供雙工100/10M 以太網接入端口；4M的Flash用來存儲操作系統、用戶應用程序、服務器配置程序等；32M的SDRAM用來運行應用程序、存儲運行過程的數據等。BDM端口供軟硬件仿真調試使用，利用VisionProbe通過BDM口可以對軟硬件進行調試。
4.串口通信服務器的軟件實現
在串口通信服務器中，操作系統也是影響通信服務器整體性能的另一個關鍵因素。根據
圖1所示的體系結構和所使用的微處理器，論文選用美國風河公司的嵌入式實時操作系統VxWorks。VxWorks是美國風河公司推出的一款實時操作系統。它以模塊化構造并可高度裁減，這使其能夠在較小的存儲空間中高效穩定的運行，非常適合于各種高性能、多任務嵌入式實時系統的開發，廣泛應用于通信、航空航天等領域。VxWorks系統的構成主要有Wind內核、I/O系統、BSP以及網絡協議棧等。
基于VxWorks操作系統構建的串口通信服務器軟件系統層次結構如圖4所示。在該軟件

系統中，由底向上依次是依賴于通信服務器硬件系統的BSP（包括UART驅動、HDLC驅動、config.h配置文件、makefile編譯規則文件等）和以太網驅動程序；與硬件無關的操作系統層；屬于應用層的通用服務器配置程序。其中操作系統層由VxWorks提供，服務器配置程序和BSP需要根據系統硬件具體實現。FEC驅動需要作為BSP的一部分集成進整個軟件系統，之所以將FEC驅動單獨列出，是因為FEC驅動是通用的，僅僅需要在BSP中進行集成。下面主要討論BSP和服務器配置軟件的實現方案。
4.1 通信服務器BSP設計與實現
嵌入式系統中的BSP一般都是參考一個經過了嚴格測試的、功能比較類似的BSP來設計和實現的，串口通信服務器的BSP就是參考ADS860評估板的BSP來實現的。根據串口通信服務器的體系結構和硬件實現，BSP的實現需要做以下工作：
將MPC860T的SCC1～SCC4通道設置成HDLC模式，實現HDLC驅動并將其掛接到VxWorks的TTY系統；
新建sysSccSerial.c文件以支持HDLC驅動模式；
根據實際需要修改usrconfig.c或是usrSerial.c文件以便將HDLC通道作為標準的I/O設備；
修改config.h、configNet.h、makefile、apc860.h等文件使相關的配置參數符合串口通信服務器的具體要求，去除對10M以太網的支持、添加對100/10M FEC以太網的支持；
其中HDLC驅動程序的實現是BSP開發中的重要一環，因為SCCx通道的HDLC驅動需要滿足高速率、高實時性的要求，它的性能直接決定著整個通信服務器的性能。