嵌入式系統(tǒng)的通信規(guī)約管理平臺(tái)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2007/4/23 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):436
摘要:論述設(shè)計(jì)通信規(guī)約管理平臺(tái)的必要性與可行性;借鑒操作系統(tǒng)的PCB思想,結(jié)合面向?qū)ο蟮姆椒▽W(xué)提出通信規(guī)約管理平臺(tái)設(shè)計(jì)的核心思想——用戶(hù)填寫(xiě)靜態(tài)規(guī)約說(shuō)明書(shū)。規(guī)約管理平臺(tái)根據(jù)規(guī)約書(shū)生成通信規(guī)約控制塊,由規(guī)約控制塊控制、管理并適應(yīng)千差萬(wàn)別規(guī)約程序的運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:平臺(tái) 規(guī)約說(shuō)明書(shū) CPCB 動(dòng)態(tài)描述靜態(tài)描述 邏輯描述
引言
眾所周知,通信的雙方必須遵守相同的協(xié)議,報(bào)文才能互相識(shí)別。目前,不同行業(yè)間的通信協(xié)議千差萬(wàn)別。為解決不同通信協(xié)議間的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信問(wèn)題,人們普遍采用的措施是一個(gè)具體規(guī)約對(duì)應(yīng)一段程序。如果出現(xiàn)新規(guī)約,只能由通信雙方共同配合,由一方按另一方的標(biāo)準(zhǔn)修改或增加通信規(guī)約來(lái)解決問(wèn)題。這種解決措施使得通信系統(tǒng)的適應(yīng)能力不強(qiáng)、可維護(hù)性差,難以兼容不同規(guī)約的設(shè)備。
筆者借鑒操作系統(tǒng)進(jìn)程控制塊PCB的思想,通過(guò)對(duì)各種通信規(guī)約的認(rèn)真分析研究,提出了自己的通信規(guī)約管理平臺(tái)的核心設(shè)計(jì)思想——用戶(hù)填寫(xiě)指定格式的靜態(tài)規(guī)約說(shuō)明書(shū)。規(guī)約管理平臺(tái)根據(jù)規(guī)約書(shū)生成通信規(guī)約控制塊,由規(guī)約控制塊統(tǒng)一控制、管理,并適應(yīng)千差萬(wàn)別規(guī)約程序的運(yùn)行。
該平臺(tái)的設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)千差萬(wàn)別的通信規(guī)約,不用修改程序就能夠保證通信系統(tǒng)在線運(yùn)行情況下,接入各種新設(shè)備,以不變的程序應(yīng)對(duì)萬(wàn)變的規(guī)約,維護(hù)真正做到傻瓜化、智能化。
1 設(shè)計(jì)通信規(guī)約管理平臺(tái)的可行性
1.1 統(tǒng)一的通信模型
任何兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上的兩個(gè)應(yīng)用程序通信,都遵從如圖1所示的通信模型。數(shù)據(jù)流動(dòng)可以用收到發(fā)兩個(gè)動(dòng)作來(lái)描述。把提出數(shù)據(jù)請(qǐng)求服務(wù)的應(yīng)用程序稱(chēng)為控制方向、即命令的下行;把提供數(shù)據(jù)服務(wù)的應(yīng)用程序稱(chēng)為監(jiān)測(cè)方向,即數(shù)據(jù)的上行。這樣,一個(gè)完整的規(guī)約有控制方和監(jiān)測(cè)方兩個(gè)方面?刂品较蛳掳l(fā)送命令,并解析監(jiān)測(cè)方發(fā)來(lái)的應(yīng)答或主動(dòng)上報(bào)的數(shù)據(jù)或狀態(tài)指示報(bào)文;監(jiān)測(cè)方解析命令,根據(jù)請(qǐng)求命令組織應(yīng)答報(bào)文并上傳。
1.2 通信規(guī)約的共性
任何通信規(guī)約都具有如下共同特征;幀結(jié)構(gòu)的相似性、數(shù)據(jù)對(duì)象種類(lèi)和報(bào)文長(zhǎng)度的有限性、報(bào)文流的粒子性、邏輯過(guò)程的有窮性、傳送原因的可分類(lèi)性。
(1)幀結(jié)構(gòu)的相似性
每幀報(bào)文都有圖2所示的傳輸控制部分。
傳輸控制部分的目的之一是保證要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)最終能夠正確到達(dá)目的地。傳輸控制部分包括同步字對(duì)象、長(zhǎng)度對(duì)象、傳輸方向?qū)ο蟆⒃吹刂穼?duì)象、目的地址對(duì)象、幀號(hào)對(duì)象、功能符對(duì)象、結(jié)束符對(duì)象、其它對(duì)象及校驗(yàn)碼十種對(duì)象構(gòu)成。任何具體的規(guī)約都是上述對(duì)象的全部或基子集的一個(gè)具體排列。
數(shù)據(jù)部分就是用傳輸控制元素封裝起來(lái)的傳輸數(shù)據(jù)。
(2)數(shù)據(jù)對(duì)象種類(lèi)和報(bào)文長(zhǎng)度的有限性
數(shù)據(jù)對(duì)象是通信規(guī)約真正要傳輸?shù)膶?duì)象。任何一個(gè)具體應(yīng)用,要傳輸數(shù)據(jù)對(duì)象的種類(lèi)是有限的,因而人們能夠通過(guò)具體的通信規(guī)約將其進(jìn)行描述。通信規(guī)允管理平臺(tái)同樣也能被描述出來(lái)。
任何規(guī)約一幀報(bào)文的最大長(zhǎng)度都是有限的,這樣不但可以遏制通信線路上長(zhǎng)期被個(gè)別設(shè)備獨(dú)占,也減少了錯(cuò)誤傳的次數(shù)與重傳時(shí)間。一旦要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定幀長(zhǎng),要分幀發(fā)送,接收方根據(jù)幀號(hào)來(lái)組裝源數(shù)據(jù)。
(3)報(bào)文流的粒子性
更重要的是任何報(bào)文流的最小單位都是一個(gè)二進(jìn)制位,相應(yīng)報(bào)文的最小定義單元也是一個(gè)二進(jìn)制位,這是所有通信規(guī)約的共性,不同的是各位間含義不同。任何規(guī)約的不同定義都在報(bào)文流有不同的確定位置(對(duì)位而言),數(shù)據(jù)發(fā)送是以字節(jié)為單位的。所以,引入順序號(hào)的概念來(lái)描述并指示定義在不同報(bào)文中的起始位置(相對(duì)于合法報(bào)文的第一個(gè)同步字)和位數(shù),順序號(hào)屬性就成了所有對(duì)象的共同屬性。描述如下:
*字節(jié)序號(hào)——定義在一個(gè)以字節(jié)為單位,合法幀中數(shù)據(jù)成員占有的邏輯序號(hào),第一個(gè)起始符為邏輯序號(hào)0(C、C++下標(biāo)從0開(kāi)始),根據(jù)在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)的先后順序遞增;
*字節(jié)內(nèi)的起始位號(hào)——字節(jié)內(nèi)的開(kāi)始位號(hào),取值范圍0~7;
*位數(shù)——用幾位表示。
摘要:論述設(shè)計(jì)通信規(guī)約管理平臺(tái)的必要性與可行性;借鑒操作系統(tǒng)的PCB思想,結(jié)合面向?qū)ο蟮姆椒▽W(xué)提出通信規(guī)約管理平臺(tái)設(shè)計(jì)的核心思想——用戶(hù)填寫(xiě)靜態(tài)規(guī)約說(shuō)明書(shū)。規(guī)約管理平臺(tái)根據(jù)規(guī)約書(shū)生成通信規(guī)約控制塊,由規(guī)約控制塊控制、管理并適應(yīng)千差萬(wàn)別規(guī)約程序的運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:平臺(tái) 規(guī)約說(shuō)明書(shū) CPCB 動(dòng)態(tài)描述靜態(tài)描述 邏輯描述
引言
眾所周知,通信的雙方必須遵守相同的協(xié)議,報(bào)文才能互相識(shí)別。目前,不同行業(yè)間的通信協(xié)議千差萬(wàn)別。為解決不同通信協(xié)議間的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信問(wèn)題,人們普遍采用的措施是一個(gè)具體規(guī)約對(duì)應(yīng)一段程序。如果出現(xiàn)新規(guī)約,只能由通信雙方共同配合,由一方按另一方的標(biāo)準(zhǔn)修改或增加通信規(guī)約來(lái)解決問(wèn)題。這種解決措施使得通信系統(tǒng)的適應(yīng)能力不強(qiáng)、可維護(hù)性差,難以兼容不同規(guī)約的設(shè)備。
筆者借鑒操作系統(tǒng)進(jìn)程控制塊PCB的思想,通過(guò)對(duì)各種通信規(guī)約的認(rèn)真分析研究,提出了自己的通信規(guī)約管理平臺(tái)的核心設(shè)計(jì)思想——用戶(hù)填寫(xiě)指定格式的靜態(tài)規(guī)約說(shuō)明書(shū)。規(guī)約管理平臺(tái)根據(jù)規(guī)約書(shū)生成通信規(guī)約控制塊,由規(guī)約控制塊統(tǒng)一控制、管理,并適應(yīng)千差萬(wàn)別規(guī)約程序的運(yùn)行。
該平臺(tái)的設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)千差萬(wàn)別的通信規(guī)約,不用修改程序就能夠保證通信系統(tǒng)在線運(yùn)行情況下,接入各種新設(shè)備,以不變的程序應(yīng)對(duì)萬(wàn)變的規(guī)約,維護(hù)真正做到傻瓜化、智能化。
1 設(shè)計(jì)通信規(guī)約管理平臺(tái)的可行性
1.1 統(tǒng)一的通信模型
任何兩臺(tái)計(jì)算機(jī)上的兩個(gè)應(yīng)用程序通信,都遵從如圖1所示的通信模型。數(shù)據(jù)流動(dòng)可以用收到發(fā)兩個(gè)動(dòng)作來(lái)描述。把提出數(shù)據(jù)請(qǐng)求服務(wù)的應(yīng)用程序稱(chēng)為控制方向、即命令的下行;把提供數(shù)據(jù)服務(wù)的應(yīng)用程序稱(chēng)為監(jiān)測(cè)方向,即數(shù)據(jù)的上行。這樣,一個(gè)完整的規(guī)約有控制方和監(jiān)測(cè)方兩個(gè)方面。控制方向下發(fā)送命令,并解析監(jiān)測(cè)方發(fā)來(lái)的應(yīng)答或主動(dòng)上報(bào)的數(shù)據(jù)或狀態(tài)指示報(bào)文;監(jiān)測(cè)方解析命令,根據(jù)請(qǐng)求命令組織應(yīng)答報(bào)文并上傳。
1.2 通信規(guī)約的共性
任何通信規(guī)約都具有如下共同特征;幀結(jié)構(gòu)的相似性、數(shù)據(jù)對(duì)象種類(lèi)和報(bào)文長(zhǎng)度的有限性、報(bào)文流的粒子性、邏輯過(guò)程的有窮性、傳送原因的可分類(lèi)性。
(1)幀結(jié)構(gòu)的相似性
每幀報(bào)文都有圖2所示的傳輸控制部分。
傳輸控制部分的目的之一是保證要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)最終能夠正確到達(dá)目的地。傳輸控制部分包括同步字對(duì)象、長(zhǎng)度對(duì)象、傳輸方向?qū)ο蟆⒃吹刂穼?duì)象、目的地址對(duì)象、幀號(hào)對(duì)象、功能符對(duì)象、結(jié)束符對(duì)象、其它對(duì)象及校驗(yàn)碼十種對(duì)象構(gòu)成。任何具體的規(guī)約都是上述對(duì)象的全部或基子集的一個(gè)具體排列。
數(shù)據(jù)部分就是用傳輸控制元素封裝起來(lái)的傳輸數(shù)據(jù)。
(2)數(shù)據(jù)對(duì)象種類(lèi)和報(bào)文長(zhǎng)度的有限性
數(shù)據(jù)對(duì)象是通信規(guī)約真正要傳輸?shù)膶?duì)象。任何一個(gè)具體應(yīng)用,要傳輸數(shù)據(jù)對(duì)象的種類(lèi)是有限的,因而人們能夠通過(guò)具體的通信規(guī)約將其進(jìn)行描述。通信規(guī)允管理平臺(tái)同樣也能被描述出來(lái)。
任何規(guī)約一幀報(bào)文的最大長(zhǎng)度都是有限的,這樣不但可以遏制通信線路上長(zhǎng)期被個(gè)別設(shè)備獨(dú)占,也減少了錯(cuò)誤傳的次數(shù)與重傳時(shí)間。一旦要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)超過(guò)規(guī)定幀長(zhǎng),要分幀發(fā)送,接收方根據(jù)幀號(hào)來(lái)組裝源數(shù)據(jù)。
(3)報(bào)文流的粒子性
更重要的是任何報(bào)文流的最小單位都是一個(gè)二進(jìn)制位,相應(yīng)報(bào)文的最小定義單元也是一個(gè)二進(jìn)制位,這是所有通信規(guī)約的共性,不同的是各位間含義不同。任何規(guī)約的不同定義都在報(bào)文流有不同的確定位置(對(duì)位而言),數(shù)據(jù)發(fā)送是以字節(jié)為單位的。所以,引入順序號(hào)的概念來(lái)描述并指示定義在不同報(bào)文中的起始位置(相對(duì)于合法報(bào)文的第一個(gè)同步字)和位數(shù),順序號(hào)屬性就成了所有對(duì)象的共同屬性。描述如下:
*字節(jié)序號(hào)——定義在一個(gè)以字節(jié)為單位,合法幀中數(shù)據(jù)成員占有的邏輯序號(hào),第一個(gè)起始符為邏輯序號(hào)0(C、C++下標(biāo)從0開(kāi)始),根據(jù)在數(shù)據(jù)流中出現(xiàn)的先后順序遞增;
*字節(jié)內(nèi)的起始位號(hào)——字節(jié)內(nèi)的開(kāi)始位號(hào),取值范圍0~7;
*位數(shù)——用幾位表示。
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