- 基于反射內(nèi)存的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在組網(wǎng)前，需要對每塊反射內(nèi)存卡進(jìn)行統(tǒng)一編址，以便反射內(nèi)存網(wǎng)絡(luò)形成一致的連續(xù)的共享空間而不會(huì)發(fā)生沖突。在VMI5565反射內(nèi)存卡上，有一排8個(gè)小開關(guān)，用這些開關(guān)即可完成統(tǒng)一編址。8個(gè)小開關(guān)全部打開時(shí)，內(nèi)部地址為00000000，對應(yīng)的反射內(nèi)存卡為節(jié)點(diǎn)0，僅第1個(gè)打開時(shí)，內(nèi)部地址為00000001，對應(yīng)的反射內(nèi)存卡為節(jié)點(diǎn)1，第二個(gè)打開為節(jié)點(diǎn)2，依次類推，按照二進(jìn)制編碼方式排列,依次為0，1，2，4，8，16，32，單個(gè)HUB支持8個(gè)節(jié)點(diǎn)。

2.2反射內(nèi)存地址空間分配

由于實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的內(nèi)存地址空間有限，所以每個(gè)節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)寫入內(nèi)存的數(shù)據(jù)需科學(xué)、合理和嚴(yán)格規(guī)劃。常用的數(shù)據(jù)寫入方式有兩種,第一種是不進(jìn)行地址空間分配，而按照具體節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊,即將數(shù)據(jù)發(fā)送端直接將所需的數(shù)據(jù)打包發(fā)送到對應(yīng)的數(shù)據(jù)接收端。例如，0號(hào)節(jié)點(diǎn)需要將名為ff的數(shù)據(jù)傳遞給1號(hào)節(jié)點(diǎn)，其語法如下（VC++6.0下）：

發(fā)送方(0號(hào)節(jié)點(diǎn)):

……

retstatus=RFM2gWrite(rh,1,(void *)ff,sizeof(float)*9);

……

接收方(1號(hào)節(jié)點(diǎn)):

……

retstatus=RFM2gRead(rh,1,(void *)ff,sizeof(float)*9);

……

此種方式在數(shù)據(jù)量大的時(shí)候，會(huì)引起溢出，無法保證同一幀數(shù)據(jù)的完整性,另外，當(dāng)一段數(shù)據(jù)為多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)需要時(shí)，此種方法就不夠方便。因此，目前常用的方式是將反射內(nèi)存空間進(jìn)行分配。

反射內(nèi)存地址空間分配是通過軟件接口控制文件定義好所有須使用內(nèi)存空間的數(shù)據(jù)變量地址，同類數(shù)據(jù)連續(xù)分配地址單元，以便其它節(jié)點(diǎn)的計(jì)算機(jī)可以用直接內(nèi)存訪問方式一次性快速讀取大量數(shù)據(jù)。同時(shí),由于節(jié)點(diǎn)上的計(jì)算機(jī)在某個(gè)時(shí)刻寫到某一內(nèi)存地址段的多個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)在下一仿真周期以新的結(jié)果刷新此段數(shù)據(jù)，為了保證其它計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)讀到該地址段幀的數(shù)據(jù)是同一幀的數(shù)據(jù)，需為這段數(shù)據(jù)定義專門的地址單元標(biāo)志該段數(shù)據(jù)的讀寫狀態(tài)。用此種方式時(shí)，可利用如下句子進(jìn)行操作（VC++6.0下）：

數(shù)據(jù)寫入節(jié)點(diǎn)：

……

retstatus=RFM2gWrite(rh,0x500, (void *)ff,sizeof(float)*9);

……

數(shù)據(jù)讀取節(jié)點(diǎn)：

……

retstatus=RFM2gRead(rh,0x500,

(void *)ff,sizeof(float)*9);

……

數(shù)據(jù)寫入節(jié)點(diǎn)只需將ff數(shù)據(jù)寫入到固定的地址（0X500），需要用到此段數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)均可到該地址進(jìn)行讀寫，此種方式下，發(fā)送法不需關(guān)注接受方，而只需按照事先約好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址寫入即可，同樣，接受方也是如此。

2.3 地址空間分配時(shí)的注意事項(xiàng)

在反射內(nèi)存空間地址分配時(shí)，須注意所分配的空間應(yīng)大于所需傳遞的數(shù)據(jù)長度并有一定的余量，應(yīng)按照單個(gè)數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)和數(shù)據(jù)段的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)來進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算所需的存儲(chǔ)空間。

在地址空間分配及實(shí)時(shí)通訊過程中，應(yīng)有專用的數(shù)據(jù)記錄空間和節(jié)點(diǎn)，做好試驗(yàn)狀態(tài)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄。同時(shí)在每次仿真開始前應(yīng)清空射內(nèi)存中原有的數(shù)據(jù)，以防造成誤操作，從而對仿真設(shè)備造成損壞。

在VC++下利用反射內(nèi)存網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通訊之前，要進(jìn)行驅(qū)動(dòng)安裝與環(huán)境變量設(shè)置。具體內(nèi)容見參考文獻(xiàn)[4]。設(shè)置完成后，方可進(jìn)行相關(guān)操作。在筆者完成的實(shí)時(shí)系統(tǒng)中，采用VC環(huán)消息Message方式進(jìn)行傳遞進(jìn)行。首先是完成頭文件加載與反射內(nèi)存卡打開并使之處于使能狀態(tài)，隨后是等待觸發(fā)。按照反射內(nèi)存統(tǒng)一編址方式進(jìn)行通訊協(xié)議設(shè)計(jì)，具體如下。

3.1 反射內(nèi)存卡初始化及使能

在VC++環(huán)境下，首先要完成反射內(nèi)存卡的頭文家加載與發(fā)射內(nèi)存卡打開及使能，參考代碼如下：

#include "rfm2g.h"http://反射內(nèi)存頭文件；

……

Main()

{

……

If((retstatus=RFM2gOpen(rfmFn,&rh))!= RFM2G_SUCCESS)

{

printf("Cannot open RFM2G\n");

exit(0);

}??

if(rh == (RFM2GHANDLE) NULL){

printf( "%s>??rh = %x ", me, rh );

}? ?//判斷是否打開成功

retstatus=RFM2gEnableEvent(rh,RFM2GEVENT_INTR1); //使能反射內(nèi)存卡，等待時(shí)間觸發(fā)；

……

}

3.2 發(fā)送接受協(xié)議

初始化完成后，通訊開始。為了確保數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)恼_性，數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收雙方需要握手協(xié)議。這一點(diǎn)在牽扯到仿真設(shè)備初始化的半實(shí)物仿真過程中尤為重要。設(shè)發(fā)送方在0X500地址處寫入TX=1，等待接受方應(yīng)答信號(hào)。接受方在0X500處讀到TX并確定TX=1，完成準(zhǔn)備工作后在0X1000處寫入RX=1。當(dāng)發(fā)送方收到RX并確認(rèn)為RX=1時(shí)，正式數(shù)據(jù)開始發(fā)送，實(shí)時(shí)仿真開始。雙方具體操作如下。