基于DSP芯片的分級分布式管理系統設計方案

1553總線中斷管理計算機的工作可以有兩種不同的方式：精確中斷和不精確中斷。精確中斷即是無論管理計算機正在進行什么工作，必須立刻中止。不精確中斷是指必須等待管理計算機將本次通信任務執行完畢，再響應1553總線中斷。考慮到1553總線發來的命令沒有非常荷刻的時間要求，同時考慮到設計的復雜性，在圖像處理系統中采用了第二種策略，即不精確中斷。

由于設計采用不精確中斷，則1553總線發來的命令得不到及時的響應，必須使用緩沖策略。這里采用具有先進先出功能的FIFO雙口存儲器。它可以自動接收并暫時存儲來自1553總線的數據，同時管理計算機也通過FIFO向1553總線發送數據。
管理計算機單元的功能框圖如圖2所示。

2.2 1553總線接口設計

1553總線RT板卡與管理計算機的接口通過一塊共享雙口FIFO緩沖存儲器實現。FIFO要用CY7C439雙向存儲器。

1553總線接口設計如圖3所示。

2.3 RS485接口設計

RS485接口由并串轉換芯片TL16C550和RS485驅動接收器MAX489實現，如圖4所示。

2.4 1553總線與RS485總線的協調

管理計算機的程序包括三部分：1553總線通信程序、RS485通信程序和RS485狀態保存程序。它們的通信方式都是通過中斷進行的。 1553總線通信程序通過FIFO的中斷方式實現，而RS485總線通信程序響應TL16C550的中斷。DSP有四根用戶中斷線。由于1553總線中斷的優先級大于RS485總線，因此，在DSP內部將中斷向量1553總線設在優先級更高的部分。

程序控制流程如圖5所示。

3 原理樣機調試結果

3.1 RS485總線調試

RS485總線通信協議采用NRM（正常響應模式）。系統中其它單元不能直接向管理計算機發送信息，必須由管理計算機發送命令，由它們響應命令。各被控單元之間的通信必須通過管理計算機進行。相應的數據傳輸包括圖像時間、圖像區域、儀器的工作狀態（溫度、壓力等）、工作模態。數據幀格式如下：

標志7位 地址7位 控制7位 信息 幀校驗 標志7位

控制字：指令、數據標識。
測試結果：
①各類數據接收無誤；
②收方可以啟動自檢程序，并返回相應信息。

3.2 1553總線接口調試

FIFO中斷線連接到DSP的最高優先級INTR0，管理計算機作為1553總線的RT，解釋執行1553標準幀格式指令。
測試結果：

①當管理計算機空閑時，可以及時響應1553總線中斷；
②當管理計算機向RS485發送信息時，可以正確響應1553總線中斷；
③當管理計算機接收RS485信息時，發送方無法得知中斷狀態，仍然繼續發送。解決方法是中斷返回后，管理計算機向該設備發送要求重新傳送的指令。

結語
本文討論了基于DSP的管理系統設計，重點是兩級分布式系統之間的協調。在1553總線中斷上，如果采用精確中斷，程序會很復雜，但對于實時控制系統會有很大益處。由于這套系統高層命令的實時性并不是很強，采用非精確中斷就足夠了。
(綜合電子論壇)