基于ATM的多路信号同步采集传输系统——桥接子系统软件设计和实现

论文摘要

基于ATM的多路信号同步采集传输系统，应用于我国海防领域的声纳矩阵数据传输，是我国现代军事信息化建设的重要研究内容。嵌入式技术是现今武器装备数字化、信息化、小型化的关键技术；通过若干节点级联，构成多路数据传输的ATM网络，满足了声纳矩阵分布式数据处理传输的需要。本文结合嵌入式系统和ATM技术，详细阐述了多路信号同步采集传输系统中的桥接子系统软件设计、实现和优化。 第一章介绍了军事信息化、嵌入式系统和ATM技术的发展现状，提出了课题研究工作的意义，并指出了课题的内容和目标。 第二章介绍了嵌入式系统和ATM通信的相关技术。其中嵌入式系统方面包括嵌入式处理器和嵌入式操作系统，并着重介绍了本系统中使用的MPC8260处理器，和MontaVista Linux嵌入式操作系统。ATM通信方面着重介绍了若干概念、原理和应用。 第三章讨论了整个多路信号同步采集传输系统的整体结构，由16通道信号采集模块、光电转换系统、桥接系统及主控计算机共同组成。 第四章讨论了桥接子系统的总体结构，包括硬件结构、软件与外界的交互、软件内部模块划分及模块间接口等描述。 第五章对桥接子系统的软件实现进行了详细的讨论。其中包括对重要数据结构的描述、主要软件流程和线程模型的介绍。 第六章讨论了桥接子系统的优化。着重于系统功能扩展，系统性能的提高系统可靠性的提高三方面。 第七章阐述了系统测试的过程，及系统测试的相关结果。 第八章给出了本文研究的主要结论，并对项目的未来进行了展望。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外现状
• 1.3 相关技术的发展现状
• 1.3.1 嵌入式系统现状
• 1.3.2 ATM通信技术现状
• 1.4 课题的内容和目标
• 第二章 嵌入式系统和ATM异步传输技术
• 2.1 嵌入式系统
• 2.1.1 嵌入式系统历史与现状
• 2.1.2 嵌入式系统特点
• 2.1.3 嵌入式处理器
• 2.1.4 嵌入式操作系统
• 2.2 ATM异步传输技术
• 2.2.1 ATM基本概念
• 2.2.2 ATM的层次模型
• 2.2.3 ATM的业务类型
• 2.2.4 ATM的服务质量
• 2.2.5 ATM的应用和发展
• 第三章 多路信号同步采集系统总体结构
• 3.1 系统整体结构
• 3.2 系统工作方式
• 3.2.1 信号处理机主控方式
• 3.2.2 PC机主控方式
• 第四章 桥接子系统总体设计
• 4.1 桥接子系统硬件总体设计
• 4.2 桥接子系统软件总体设计
• 4.2.1 子系统外部接口设计
• 4.2.2 子系统模块划分
• 4.2.3 模块间接口设计
• 第五章 桥接子系统软件实现
• 5.1 重要数据结构
• 5.2 主要处理流程
• 5.2.1 主线程流程
• 5.2.2 命令交互流程
• 5.2.3 数据接收流程
• 5.2.4 定时器处理流程
• 5.2.5 数据整理流程
• 5.3 线程模型和线程同步机制
• 5.3.1 线程功能描述和任务分配
• 5.3.2 线程间同步
• 第六章 桥接子系统软件优化
• 6.1 桥接子系统功能的扩展
• 6.1.1 双路数据上传的实现
• 6.1.2 对采集模块数量的自适应
• 6.2 桥接子系统性能的优化
• 6.2.1 数据整理方式对性能的影响
• 6.2.2 数据整理和并口发送的整合
• 6.2.3 超时通道数据填充的修改
• 6.3 桥接子系统可靠性的提高
• 6.3.1 网口和并口发送顺序的调整
• 6.3.2 双重整理触发模式的变更
• 6.3.3 整理中对混乱节拍的过滤
• 第七章 系统测试
• 7.1 前期测试
• 7.2 后期测试及验收
• 第八章 结论和展望
• 8.1 结论
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢