基于DSP芯片的分級分布式管理系統設計方案

1.1 背景

數字信號處理器（DSP）一般是用來運行核心數據處理算法的，但在一些特殊的環境中，必須使用DSP來承擔管理控制單元的核心片芯。本文給出一套分級分布式圖像處理系統，其中的管理計算機的核心芯片是AD公司的浮點DSP（ADSP21020）。它不僅承擔著對圖像處理系統的管理控制任務，還必須實時響應執行上級1553總線的關鍵指令。本文重點討論基于DSP芯片管理計算機對兩級分布式系統的協調控制。

1.2 系統介紹

此套圖像處理系統是一個分布式計算機系統，共由5個模塊組成，包括預處理單元、海量存儲器、離線數據并行處理單元、通信單元和管理計算機。其中管理計算機是這套系統的控制核心，通過RS485總線管理內部系統，并通過1553總線和上級系統通信。

管理計算機對內部控制的功能分為兩類：實時控制和非實時控制。實時控制針對時序要求嚴格且需實時響應的任務。管理計算機通過獨享的RS422串行總線向 CCD探測器和通信單元提供控制脈沖。非實時控制針對不求時間精確，甚至可以被其它程序中斷的信號，即傳送指令、數據的串行總線RS485，作為控制核心的管理計算機，通過它和其它單元交換數據，查詢健康狀態。

管理計算機的設計關鍵在于兩級分布式系統間的協調，包括RS485總線與1553總線的并行管理，以及接受外部控制和管理內部單元兩種工作模式的切換。兩級分布式系統如圖1所示。本文主要針對這一部分進行討論。

2 管理計算機的設計

2.1 管理計算機的工作分析

管理計算機有兩種工作方式：①接收1553總線指令和數據；②管理控制圖像處理系統內部單元。1553總線發來的信息主要包括處理任務類型、工作時間、工作次數、狀態檢測等。管理計算機對內管理的任務包括相關圖像公用信息的傳輸，比如圖像生成時間、地點等，以及健康狀態檢測。

管理計算機接收1553總線指令和數據的優先級顯然要高于對內部管理的工作。一般情況下，管理計算機總是處于對內部管理工作狀態，因此當1553總線有命令發來時，必須中斷其對內的管理工作，保存工作狀態，響應上層1553總線的命令。