一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法技术

本发明专利技术涉及嵌入式应用和数据通信领域，尤其是涉及一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法。本发明专利技术针对现有技术数据存储和通信的问题，提供一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法，解决中断异常导致数据包丢失的问题，实现高实时性和高可靠的数据交互。本发明专利技术通过数据接收方根据n端口随机寄存器发送的中断信号，接收相应数据，同时修改n端口随机寄存器中接收状态寄存器的状态值；数据发送方在下次写操作前，读取接收状态寄存器的状态值，并将该数据与上次操作的历史值进行比较，判定其余（n-1）个数据接收方是否正确接收数据发送方发送的数据，进行延时等待或再次写入。

【技术实现步骤摘要】
一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法
本专利技术涉及嵌入式应用和数据通信领域，尤其是涉及一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法。
技术介绍
在嵌入式系统的广泛应用的今天,随着系统集成度、复杂度和综合化程度的日益提高,经常需要设计多处理器协同完成信号处理和控制的复杂系统。多处理器系统设计技术的优点在于,可以通过计算能力的均匀分布,使系统具有较好的冗余能力,更快的处理速度,模块化的体系结构,并且简化编程难度。正因为多处理器系统的应用越来越广泛,如何解决好多处理器数据共享和交互问题也变得越来越重要。常见的不同处理器之间的通信方式包括借助通信寄存器通信方式,借助先进先出设备(FIFO)通信方式,借助双端口随机存储器通信方式,串行通信方式等等多种通信方式。如果需要在两个处理器之间进行大量数据传输的话,借助双端口随机存储器(DPRAM)则是最佳的选择方案。双端口随机存储器DPRAM与普通单口RAM不同,DPRAM芯片具有两组数据总线,两组地址总线,两组控制总线,只要不是同时访问同一存储单元,就允许两个端口对片内任何单元同时进行独立的读/写操作,而且互不干扰。借助双端口随机存储器DPRAM实现数据通信，在具体实现时又分为查询和中断两种机制，前者为上位机（获取信息的一方）定时或周期性的读取DPRAM内容并进行处理，这种机制设计简单，缺点是实时性较差，适用于实时性要求不高的应用；后者基于中断机制，实时性较高，缺点是依赖中断产生和响应机制，在复杂应用条件下，偶发性的丢中断现象可造成数据包丢失。基于中断机制的通用流程为，数据发送方写数据，然后向数据接收方触发接收数据中断。数据接收方相应中断，并执行读书操作，之后简单的将“接收状态寄存器”置为一个常量，当发送方再次写数时对“接收状态寄存器”数据判断，并根据其结果进行延时等待或再次写入，然而以上流程的正常运行依赖于中断机制的正确响应。但是，以上情况仅仅是适用于简化条件下（包括：优化的电磁环境干扰，上位机无中断嵌套机制），数据收发双方可正常发送、响应中断并完成数据通信，则简化的通信机制可实现可靠通信。实际工程应用中的真实情况是，由于电磁干扰、中断嵌套、软件调度、资源竞争多种原因，客观存在发送方未能正确给中断或接收方不能正常响应中断，即“丢中断”现象，从而导致数据包丢失。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：针对多处理器嵌入式系统中，基于DPRAM和中断机制的通信方法中丢中断问题，提供一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法，此中断响应判决和补发机制，为解决中断异常导致数据包丢失的问题，在基于n端口随机存储器（DPRAM）通信机制中引入“中断未响应”概念，可有效解决由于中断响应问题导致的通信异常，实现高实时性和高可靠的数据交互。本专利技术采用的技术方案如下：一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法包括：n个处理器分别通过n端口随机存储器进行数据传输，其中任意一个处理器作为数据发送方，其余（n-1）个处理器作为（n-1）数据接收方，所述n端口随机存储器包括n个数据长度寄存器、n个接收状态寄存器以及n个中断触发寄存器，所述每个处理器分别对应一个数据长度寄存器、接收状态寄存器以及中断触发寄存器，其具体步骤为：步骤1：数据发送方通过n端口随机存储器，向其余（n-1）个数据收方以中断方式发送数据；步骤2：数据接收方根据n端口随机寄存器发送的中断信号，接收相应数据，同时修改n端口随机寄存器中接收状态寄存器的状态值；步骤3：数据发送方在下次写操作前，读取接收状态寄存器的状态值，并将该数据与上次操作的历史值进行比较，判定其余（n-1）个数据接收方是否接收数据发送方发送的数据，进行延时等待或再次写入；步骤4：重复步骤3，实现数据发送方与数据接收方数据的传输。所述步骤1具体步骤包括：任意一个数据发送方发送数据给（n-1）个数据接收方时，n端口随机存储器对应的（n-1）个接收状态寄存器存储状态变量分别为Xi，n端口随机存储器对应的（n-1）个数据长度寄存器分别记录数据发送方发送数据的长度，同时n端口随机存储器中（n-1）个中断触发寄存器被写入中断信号值，然后n端口随机寄存器向其余（n-1）个数据接收方发送中断信号，Xi>1,所述Xi是个循环值。所示步骤2具体步骤包括：步骤21：（n-1）个数据接收方接收到中断信号时，将n端口随机存储器对应的（n-1）个接收状态寄存器存储状态变量Xi改为忙状态标志位，根据n端口随机存储器中数据长度寄存器中的数值，数据接收方读取n端口随机存储器中存储的数据；步骤22：（n-1）个数据接收方读取n端口随机存储器数据完成后，将n端口随机存储器中（n-1）个接收状态存储器中的忙状态标志位改为Xi+1=Xi+1，即将n端口随机存储器中（n-1）个接收状态寄存器状态改为响应状态；若数据接收方不接收中断信号，则接收状态寄存器Xi+1=Xi相同，即n端口随机存储器中接收状态寄存器为未响应状态。步骤3具体步骤：数据发送方再一次向n端口随机存储器发送数据时，判断n端口随机存储器中（n-1）个接收状态寄存器存储状态变量Xi+1与数据发送方上一次发送数据时的存储的状态变量Xi的关系：若Xi+1=Xi+1，则表示数据接收方响应接收了数据发送方的数据；若Xi+1=Xi，表示数据接收方未响应接收数据发送方的数据，Xi+1=忙状态，说明接收方正在读取数据。所述多端口随机存储器是双端口随机存储器，数据通讯方法具体包括：步骤111：数据发送方发送数据给数据接收方时，双端口存储器中的接收状态寄存器存储状态变量为Xi，双端口存储器中数据长度寄存器记录数据发送方发送数据的长度，同时双端口存储器中的中断触发寄存器被写入中断信号值，然后双端口寄存器向数据接收方发送中断信号，当数据发送方第一次向双端口存储器发送数据时，此时Xi>1,所述Xi是个循环值(此时i>0)；步骤112：数据接收方接收到中断信号时，将双端口存储器中的接收状态寄存器存储状态变量Xi改为忙状态标志位，根据双端口存储器中数据长度寄存器中的数值，数据接收方读取双端口存储器中存储的数据；步骤113：数据接收方读取双端口存储器数据完成后，将双端口存储器中接收状态存储器中的忙状态标志位改为Xi+1=Xi+1，即将双端口存储器中接收状态寄存器状态改为响应状态；若数据接收方不接收中断信号，则接收状态寄存器Xi+1=Xi值相同，即双端口处理器中接收状态寄存器为未响应状态；步骤114：数据发送方再一次向双端口存储器发送数据时，判断双端口存储器中接收状态寄存器的此时的存储状态变量Xi+1与数据发送方发送数据的次数值Xi是否一致，若不一致，则表示数据接收方响应接收了数据发送方的数据；否则，表示数据接收方未响应接收数据发送方的数据；步骤115：重复步骤114，实现数据发送方与数据接收方数据的传输。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1）数据接收方读数完成后，在“接收状态寄存器中”写入一个“变量”代替常量，这里设置变量为“1～Xi”之间的循环计数值。数据发送方在下次写操作前读取接收状态寄存器的变量值，并将该数据与上次操作的历史值进行比较，并采取对应操作。2）基于中断机制完成数据交互；通过数据长度寄存器、中断触发寄存器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法，其特征在于包括：n个处理器分别通过n端口随机存储器进行数据传输，其中任意一个处理器作为数据发送方，其余（n‑1）个处理器作为（n‑1）数据接收方，所述n端口随机存储器包括n个数据长度寄存器、n个接收状态寄存器以及n个中断触发寄存器，所述每个处理器分别对应一个数据长度寄存器、接收状态寄存器以及中断触发寄存器，其具体步骤为：步骤1：数据发送方通过n端口随机存储器，向其余（n‑1）个数据收方以中断方式发送数据；步骤2：数据接收方根据n端口随机寄存器发送的中断信号，接收相应数据，同时修改n端口随机寄存器中接收状态寄存器的状态值；步骤3：数据发送方在下次写操作前，读取接收状态寄存器的状态值，并将该数据与上次操作的历史值进行比较，判定其余（n‑1）个数据接收方是否接收数据发送方发送的数据，进行延时等待或再次写入；步骤4：重复步骤3，实现数据发送方与数据接收方数据的传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于中断判断机制的多处理器数据通讯方法，其特征在于包括：n个处理器分别通过n端口随机存储器进行数据传输，其中任意一个处理器作为数据发送方，其余n-1个处理器作为n-1数据接收方，所述n端口随机存储器包括n个数据长度寄存器、n个接收状态寄存器以及n个中断触发寄存器，每个处理器分别对应一个数据长度寄存器、接收状态寄存器以及中断触发寄存器，其具体步骤为：步骤1：数据发送方通过n端口随机存储器，向其余n-1个数据收方以中断方式发送数据；步骤2：数据接收方根据n端口随机寄存器发送的中断信号，接收相应数据，同时修改n端口随机寄存器中接收状态寄存器的状态值；步骤3：数据发送方在下次写操作前，读取接收状态寄存器的状态值，并将接受状态寄存器的状态值与上次操作的历史值进行比较，判定其余n-1个数据接收方是否接收数据发送方发送的数据，进行延时等待或再次写入；步骤4：重复步骤3，实现数据发送方与数据接收方数据的传输；步骤2具体步骤包括：步骤21：n-1个数据接收方接收到中断信号时，将n端口随机存储器对应的n-1个接收状态寄存器存储状态变量Xi改为“忙状态”标志位，根据n端口随机存储器中数据长度寄存器中的数值，数据接收方读取n端口随机存储器中存储的数据；步骤22：n-1个数据接收方读取n端口随机存储器数据完成后，将n端口随机存储器中n-1个接收状态存储器中的忙状态标志位改为Xi+1=Xi+1，即将n端口随机存储器中n-1个接收状态寄存器状态改为响应状态；若数据接收方不接收中断信号，则接收状态寄存器Xi+1=Xi相同，即n端口随机存储器中接收状态寄存器为未响应状态；步骤3具体步骤：数据发送方再一次向n端口随机存储器发送数据时，判断n端口随机存储器中n-1个接收状态寄存器存储状态变量Xi与数据发送方上一次发送数据时的存储的状态变量Xi的关系：若Xi+1=Xi+1，则表示数据接收方响应接收了数据发送方的数据；若Xi+1=Xi，表示数据接收方未响应接收数据发送方的数据，Xi+1表示“忙状态”，说明接收方正在读取数据。2.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪伟，
申请(专利权)人：四川九洲空管科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川;51