基于DSP芯片的分級分布式管理系統設計方案

1.1 背景

數字信號處理器（DSP）一般是用來(lái)運行核心數據處理算法的，但在一些特殊的環(huán)境中，必須使用DSP來(lái)承擔管理控制單元的核心片芯。本文給出一套分級分布式圖像處理系統，其中的管理計算機的核心芯片是AD公司的浮點(diǎn)DSP（ADSP21020）。它不僅承擔著(zhù)對圖像處理系統的管理控制任務(wù)，還必須實(shí)時(shí)響應執行上級1553總線(xiàn)的關(guān)鍵指令。本文重點(diǎn)討論基于DSP芯片管理計算機對兩級分布式系統的協(xié)調控制。

1.2 系統介紹

此套圖像處理系統是一個(gè)分布式計算機系統，共由5個(gè)模塊組成，包括預處理單元、海量存儲器、離線(xiàn)數據并行處理單元、通信單元和管理計算機。其中管理計算機是這套系統的控制核心，通過(guò)RS485總線(xiàn)管理內部系統，并通過(guò)1553總線(xiàn)和上級系統通信。

管理計算機對內部控制的功能分為兩類(lèi)：實(shí)時(shí)控制和非實(shí)時(shí)控制。實(shí)時(shí)控制針對時(shí)序要求嚴格且需實(shí)時(shí)響應的任務(wù)。管理計算機通過(guò)獨享的RS422串行總線(xiàn)向 CCD探測器和通信單元提供控制脈沖。非實(shí)時(shí)控制針對不求時(shí)間精確，甚至可以被其它程序中斷的信號，即傳送指令、數據的串行總線(xiàn)RS485，作為控制核心的管理計算機，通過(guò)它和其它單元交換數據，查詢(xún)健康狀態(tài)。

管理計算機的設計關(guān)鍵在于兩級分布式系統間的協(xié)調，包括RS485總線(xiàn)與1553總線(xiàn)的并行管理，以及接受外部控制和管理內部單元兩種工作模式的切換。兩級分布式系統如圖1所示。本文主要針對這一部分進(jìn)行討論。

2 管理計算機的設計

2.1 管理計算機的工作分析

管理計算機有兩種工作方式：①接收1553總線(xiàn)指令和數據；②管理控制圖像處理系統內部單元。1553總線(xiàn)發(fā)來(lái)的信息主要包括處理任務(wù)類(lèi)型、工作時(shí)間、工作次數、狀態(tài)檢測等。管理計算機對內管理的任務(wù)包括相關(guān)圖像公用信息的傳輸，比如圖像生成時(shí)間、地點(diǎn)等，以及健康狀態(tài)檢測。

管理計算機接收1553總線(xiàn)指令和數據的優(yōu)先級顯然要高于對內部管理的工作。一般情況下，管理計算機總是處于對內部管理工作狀態(tài)，因此當1553總線(xiàn)有命令發(fā)來(lái)時(shí)，必須中斷其對內的管理工作，保存工作狀態(tài)，響應上層1553總線(xiàn)的命令。