如何实现这样一个高速大吞吐的通信过程。

只看该作者 · 2008-1-19 21:11

使用10M速率的spi总线，将数据从A板发送到B板。1ms之内必须发完和接收完。发送一次帧数据有700个字节大小。B板由于是采用linux系统，spi驱动，它的同步传输函数io_transfer(700)，表示一次连续收700个字节，期间一直占用cpu。但是收完700个字节后执行下一语句会受到linux系统管理，就有较大的时间开销。再执行io_transfer(700)接收数据时，已经超过了1ms。导致A板发送缓冲区溢出。
以上是难题一，还没想到更好的办法。

问题二：A板向B板发送数据。包头有一个字节来标识“是否是最后数据帧”。但是由于时间紧张，不大可能在每次数据来之后判断包头从而做出相应的处理。只能全部收下。但是收下之后再去判断又已经无效了。而且，由于spi时钟是B板提供，所以，即使A板无数据发送时，B板收到的只是00数据。因为每次都是全部收下，不知道如何得知A板不再发送数据？

套用大话西游里的话，我知道这开始，却不知道这结局？
如何判断通信过程结束？

估计我自己的思路有问题。
不知道大家遇到这样的问题，如何去处理类似这种高速大吞吐的通信设计？

2万 · 2008-1-19 21:57

1、首先保证你的协议正常，协议必须包含帧类型和长度，这样判断“是否是最后数据帧”并不需要多少开销
2、确保你的OS调度、切换时间远远小于1mS，否则什么都免谈
3、优化你的同步传输函数io_transfer(700)，CPU全占用是不对的，可能的话启用DMA、零内存拷贝等设计
4、按你的说法，A板实际上是SPI从机，A能发送多少个字节必然是由B板主导的，而帧的长度要么由A告诉B，要么就是预先定义好的，因此不可能出现“不知道如何得知A板不再发送数据？”的问题，看看你自己是不是哪里搞错了吧

总之呢，感觉LZ挺稀里糊涂的
呵呵^_^

只看该作者 · 2008-1-19 22:32

因为以前只是接触到一些简单的通信，而且传输速率和传输数据都没有这么快。。所以遇到真正的通信时，的确有些模糊。

1、首先保证你的协议正常，协议必须包含帧类型和长度，这样判断“是否是最后数据帧”并不需要多少开销
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要判断最后数据帧，就要判断帧头，判断帧头，就要切换，这个时间就来不及了。

2、确保你的OS调度、切换时间远远小于1mS，否则什么都免谈
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不能保证。

3、优化你的同步传输函数io_transfer(700)，CPU全占用是不对的，可能的话启用DMA、零内存拷贝等设计
4、按你的说法，A板实际上是SPI从机，A能发送多少个字节必然是由B板主导的，而帧的长度要么由A告诉B，要么就是预先定义好的，因此不可能出现“不知道如何得知A板不再发送数据？”的问题，看看你自己是不是哪里搞错了吧
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帧长度是A告诉的，跟着帧头。因为没有时间来判断，所以就不知道他什么时候结束。
看来时间是最关键的了。。。

只看该作者 · 2008-1-20 00:19

    你的设计思路有问题。

    不要指望OS的切换频率低于10ms，如果切换太频繁，OS的开销就太大了，不划算。

    对于这种高速串行通信，宜采用FPGA设计一个拆包电路，从高速串行线路上分解出包块。比如用比较器依次将收到的bit字节和帧开始标志比较，相等则找到帧头，然后引发中断，主机设置内存DMA基址，FPGA把后续bit字节存入内存，当传输结束后，再次引发EOT(传输结束)中断，使得OS处理收到的包。

    OS只适合于处理块数据，这种串行接收工作只能交给硬件完成。你的采集数据不是连续的，OS完全可以处理得过来。