嵌入式通信软件设计.pptVIP

*嵌入式通信软件设计信科系何小其*第1章嵌入式通信软件组成 1.1嵌入式通信软件构件类型 1.2嵌入式通信软件设计考虑1.1软件构件类型*广义地划分，通信系统有两类软件构件：协议软件（应用软件）系统软件协议软件实现协议规范；而系统软件（含基础软件）通常包括一个实时操作系统和管理硬件的基础软件。1.1.1协议软件*协议软件实现协议规范中详细规定的协议。规范由一些国际标准化组织制定，如ISO、IEEE、ITU-T等。协议实现通常基于状态事件机，也叫状态机。状态机是协议实现的核心，其形式通常为一状态事件表，记录一系列规则来指出在某一事件下应执行的动作。01021.1.2基础软件和系统软件*基础软件包括缓冲区管理、动态内存管理、定时器管理、资源管理、模块间的通信，其他软件模块的监视、硬件模块的状态管理等。01系统软件包括实时操作系统和设备驱动程序等021.2软件设计考虑*硬件体系结构01RTOS是否选定02需要什么样的性能03需要实现那些协议04实现时要使用哪些全局数据结构和表05需要什么样的缓冲区管理和定时器管理06告警、统计处理机制07系统测试方法08第2章通信软件结构模型*系统块与功能块关系模型02通信软件结构模型012.1通信系统软件结构模型*Flash控制器SCC定时器网卡控制器硬件平台Flash驱动网卡驱动BSPVXWORKS内核（WIND）系统软件文件系统I/O系统VXWORKS函数库MUXTCP/IP协议栈扩展内存管理缓冲区管理定时器管理资源管理ICCP基础软件协议软件（应用软件）功能块1功能块3功能块N功能块2环境系统块2.2系统块与功能块关系模型*系统块由多个功能块组成。在这些功能块里，只有一块功能块与环境交互，它收集环境中发生的事件，把它们转换成可以处理的消息，发给相应的进程。同时，它还接收各功能块中进程发往环境的消息，把它们转换成硬件可以执行的动作或操作系统的系统调用。功能块1功能块2功能块3功能块4功能块5功能块6通道系统环境系统通道通道通道通道通道通道通道通道第3章通信系统协议软件实现*01状态机02协议数据单元处理03协议接口04协议软件数据结构05配置与控制06系统启动07小结3.1状态机*协议是通信系统功能的核心，而协议实现的核心是状态机。01协议有些是有状态的，有些是无状态的。如IP转发是无状态的，其转发动作的执行不依赖以前的行为或数据包。而7号信令系统中的TUP协议是有状态的，它呼叫流程是和以前的行为或数据包密切相关的。02有状态的协议使用称为状态机（FSM）的结构*在状态S2出现事件E4（关机）动作：给对方发送断开消息，终止定时器下一状态：断开状态状态S1断开状态在状态S1出现事件E1（初始化）动作：给对方发送启动消息，启动定时器下一状态：连接状态在状态S2出现事件E3（定时器时间到），动作：处理定时器下一状态：连接状态状态S2连接状态在状态S2出现事件E2（协议消息）动作：处理协议消息下一状态：连接状态3.2协议数据单元处理*主要包括包文法检查及校验和验证等工作。预处理完成确定包的类型，并将适当的事件传给状态机，状态机完成数据包的解析，将协议数据转换为编程数据，状态机根据消息类型及消息携带的具体参数执行下一步动作。状态机完成相应动作后将产生的结果以消息的形式，结合具体所需参数，利用PDU组包功能，将编程数据转化为协议数据，发送到线路上，传送给对方。因此，概括地讲，协议数据单元处理就是PDU的校验、组包及解包过程，该步骤直接影响状态机的执行。PDU预处理给状态机的事件PDU传输3.3协议接口

协议任务并非孤立存在或执行，需要和系统环境中的其他成分接口和交互包括：实时操作系统存储管理缓冲区管理时间管理事件管理进程间通信驱动程序接口配置与控制3.4协议软件数据结构*3.4.1表 表主要有四类：（1）配置-----用于设置操作参数和边界的读/写或只读。例如，口令就是配置参数。（2）控制-----用于改变通信软件模块的读/写信息。例如，开启或关断协议，主备用切换标志设置等就是控制。（3）状态-----详细反映当前操作状态的只读信息。例如，HDLC链路的运行状态就是状态变量。（4）统计-----模块记数或监视到的只读信息。例如，对一个对模块接收或发送的报文数记数的变量就是统