一种基于分布式系统一主多从通信的方法与装置.pdf

本发明公开了一种基于分布式系统一主多从通信的方法，包括：主设备通过外部接口与多个从设备进行连接；主设备根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；主设备完成外部接口单元和EDMA单元的配置；当主设备获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与多个从设备的数据交互；当主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮主设备与多个从设备的数据交互操作。本发明的优势在于：主设备处理流程简单；减少主设备的中断次数、降低主设备开销；具有较强的可扩展性和兼容性。本发明还公开了一种基于分布式系统一主多从通信的装置。

权利要求书1.  一种基于分布式系统一主多从通信的方法，其特征在于，包括具体以下步骤：S1：主设备通过外部接口与多个从设备进行连接，其中，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成；S2：所述主设备根据所述多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；S3：所述主设备完成所述外部接口单元和EDMA单元的配置；S4：当所述主设备获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与所述多个从设备的数据交互；S5：当所述主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮所述主设备与所述多个从设备的数据交互操作。2.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成，其中，所述外部接口单元用于向所述多个从设备发送数据与读取所述多个从设备的数据。3.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从设备的多个参数包括：从设备的数量、从设备的分布和/或从设备的有效性工作情况。4.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主设备完成EDMA单元的配置具体包括：将所述多个从设备的控制信息以及有效数据作为一个EDMA控制-数据链单元，通过一个触发事件完成所有控制信息以及有效数据块的传输。5.  如权利要求4所述方法，其特征在于，所述EDMA控制-数据链单元包括：所述多个从设备控制信息、所述多个从设备写入相对应设备的有效数据和/或所述多个从设备读取相对应设备的有效数据。6.  如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：所述主设备通过访问多个不同外部地址完成对所述多个从设备的配 置与数据交互。7.  一种基于分布式系统一主多从通信的装置，其特征在于，包括：接口连接模块，用于通过外部接口与多个从设备进行连接，其中，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成；数据通道操作模块，用于根据所述多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；单元配置模块，用于完成所述外部接口单元和EDMA单元的配置；数据交互执行模块，用于当获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与所述多个从设备的数据交互；循环执行模块，用于当获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮所述主设备与所述多个从设备的数据交互操作。8.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成，其中，所述外部接口单元用于向所述多个从设备发送数据与读取所述多个从设备的数据。9.  如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述从设备的多个参数包括：从设备的数量、从设备的分布和/或从设备的有效性工作情况。

说明书一种基于分布式系统一主多从通信的方法与装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于分布式系统一主多从通信的方法与装置。
背景技术
目前，随着对信号实时处理能力要求越来越高，传统的单DSP处理器系统由于受到单个DSP处理器资源的限制，在高速数据采集处理和实时分析、信号大量处理和运算等方面不能满足其要求。为了提高系统处理能力，设计中通常通过增加DSP处理器数量的方式来实现。
多DSP处理器的数据处理系统一般采用主从串联协同处理的方式来实现。这种方式下，一个主设备处理器通过外部接口连接多个从设备DSP处理器，主设备处理器通过不同的地址访问不同的从设备DSP处理器，实现对从设备DSP处理器的控制及数据交互。
然而，上述的一主多从通信机制具有以下两个方面的缺点：一方面：主设备为了方便配置从设备，通常通过中断的方式与从设备完成数据交互。但当从设备较多时，主设备频繁进入从设备中断服务，响应从设备中断请求，同时，由于主设备在与多个从设备的数据传输过程中需要全程干预，导致主设备资源开销随着从设备数量的增加而成为系统的瓶颈，影响系统处理性能、限制系统的扩展；另一方面为了降低主设备对传输过程的干预，具有EDMA外设的主设备在设计中采用EDMA模式。通常的做法是主设备配置第一个从设备的写控制信息、启动EDMA将数据传输至从设备、中断从设备、 等待从设备的中断、配置第一个从设备的读控制信息、启动EDMA将从设备的数据读回，然后依次完成主设备与多个从设备的数据传输。这种方式在一定程度上降低了主设备对传输过程的干预，但是主设备对配置从设备的控制信息、中断从设备等过程仍需要进行干预，同时，主设备对一个从设备的一次读写操作需要响应一次中断，对于主设备挂载较多从设备的情况，导致主设备处理器资源消耗较大，影响系统处理性能，存在进一步优化的空间。
发明内容
鉴于上述问题，本发明所要解决的技术问题是如何提供一种基于分布式系统一主多从通信的方法与装置，能够在一主多从装置的设计中通过硬件和软件的配合，采用EDMA“控制-数据链”传输模式以及读写同步的方法，克服现有解决方案中主设备与多个从设备之间的传输瓶颈，提高主从设备之间的通信效率的关键问题。
为此目的，本发明提出了一种基于分布式系统一主多从通信的方法，包括具体以下步骤：
S1：主设备通过外部接口与多个从设备进行连接，其中，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成；
S2：所述主设备根据所述多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；
S3：所述主设备完成所述外部接口单元和EDMA单元的配置； 
S4：当所述主设备获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与所述多个从设备的数据交互；
S5：当所述主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮所述主设备与所述多个从设备的数据交互操作。
具体地，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成，其中，所述外部接口单元用于向所述多个从设备发送数据与读取所述多个 从设备的数据。
具体地，所述从设备的多个参数包括：从设备的数量、从设备的分布和/或从设备的有效性工作情况。
具体地，所述主设备完成EDMA单元的配置具体包括：将所述多个从设备的控制信息以及有效数据作为一个EDMA控制-数据链单元，通过一个触发事件完成所有控制信息以及有效数据块的传输。
具体地，所述EDMA控制-数据链单元包括：所述多个从设备控制信息、所述多个从设备写入相对应设备的有效数据和/或所述多个从设备读取相对应设备的有效数据。
进一步地，所述步骤S4具体包括：所述主设备通过访问多个不同外部地址完成对所述多个从设备的配置与数据交互。
为此目的，本发明还提出了一种基于分布式系统一主多从通信的装置，包括：
接口连接模块，用于通过外部接口与多个从设备进行连接，其中，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成；
数据通道操作模块，用于根据所述多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；
单元配置模块，用于完成所述外部接口单元和EDMA单元的配置；
数据交互执行模块，用于当获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与所述多个从设备的数据交互；
循环执行模块，用于当获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮所述主设备与所述多个从设备的数据交互操作。
具体地，所述主设备由外部接口单元和EDMA单元组成，其中，所述外部接口单元用于向所述多个从设备发送数据与读取所述多个从设备的数据。
具体地，所述从设备的多个参数包括：从设备的数量、从设备的 分布和/或从设备的有效性工作情况。
本发明公开了一种基于分布式系统一主多从通信的方法，主设备通过外部接口与多个从设备进行连接；主设备根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；主设备完成外部接口单元和EDMA单元的配置；当主设备获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与多个从设备的数据交互；当主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮主设备与多个从设备的数据交互操作。本发明的优势在于：主设备处理流程简单，一旦主设备的EDMA配置完成，一次外部事件触发EDMA传输后，主设备由EDMA“控制-数据链”负责完成与多个从设备的数据写入、数据读取、控制从设备等工作；大大减少了主设备的中断次数，降低了主设备开销，对于主设备挂载N个从设备的情况，主设备仅需要一次中断即可完成与所有从设备的通信；从设备的数量、分布情况可以进行动态配置，由于主设备采用了EDMA“控制-数据链”的传输方式，因此可以通过动态配置EDMA的“控制-数据链”实现对从设备数量和分布情况的改变，具有较强的可扩展性和兼容性。本发明还公开了一种基于分布式系统一主多从通信的装置。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参数符号表示相同的部件。在附图中：
图1示意性示出了根据本发明实施例的一种基于分布式系统一主 多从通信的方法的步骤流程图；
图2示意性示出了根据本发明另一实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的方法的步骤流程图；
图3示意性示出了根据本发明实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的方法中EDMA数据传输帧格式示意图；
图4示意性示出了根据本发明实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的方法中高效通信实例连接示意图；
图5示意性示出了根据本发明实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的方法中的实例工作流程示意图；
图6示意性示出了根据本发明实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的方法中高效通信实例EDMA数据传输帧格式示意图；
图7示意性示出了根据本发明实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的方法中高效通信实例EDMA配置方案示意图；
图8示意性示出了根据本发明另一实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的方法中高效通信实例EDMA配置方案示意图；
图9示意性示出了根据本发明一个实施例的一种基于分布式系统一主多从通信的装置的结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。
为了更好的理解与应用本发明提出的一种基于分布式系统一主多从通信的方法与装置，以如下附图示例进行详细说明。
如图1所示，本发明提供了一种基于分布式系统一主多从通信的方法，包括具体以下步骤：
步骤S1：主设备通过外部接口与多个从设备进行连接，主设备通过地址译码连接多个从设备的片选信号，用于区分不同的多个从设备。其中，主设备由外部接口单元和EDMA单元组成，且外部接口单 元用于向多个从设备发送数据以及读取多个从设备的数据。
步骤S2：主设备根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作。其中，从设备的多个参数包括：从设备的数量、从设备的分布和/或从设备的有效性工作情况。由此，提高了主设备根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作的精准性。
步骤S3：主设备完成外部接口单元和EDMA单元的配置。
具体地，主设备完成EDMA单元的配置具体包括：将多个从设备的控制信息以及有效数据作为一个EDMA控制-数据链单元，通过一个触发事件完成所有控制信息以及有效数据块的传输。其中，EDMA控制-数据链单元包括：多个从设备控制信息、多个从设备写入相对应设备的有效数据和/或多个从设备读取相对应设备的有效数据。由此，提高了EDMA控制-数据链单元的多样性与多选择性。
步骤S4：当主设备获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与多个从设备的数据交互。
具体地，主设备通过一个外部触发事件触发一次EDMA“控制-数据链”传输，本次EDMA传输不仅包含了主设备至各个从设备的控制信息和有效数据，也包含了各个从设备至主设备的有效数据，即通过一次传输完成主从设备之间的一次读和写的交互。
进一步地，步骤S4具体包括：主设备通过访问多个不同外部地址完成对多个从设备的配置与数据交互。由此，提高了完成多个从设备配置与数据交互的高效性。
步骤S5：当主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮主设备与多个从设备的数据交互操作。
本发明公开了一种基于分布式系统一主多从通信的方法，主设备通过外部接口与多个从设备进行连接；主设备根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；主设备完成外部接口单元和EDMA单元的配置；当主设备获得一次EDMA外部触发事件后，依 次执行与多个从设备的数据交互；当主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮主设备与多个从设备的数据交互操作。本发明的优势在于：主设备处理流程简单，一旦主设备的EDMA配置完成，一次外部事件触发EDMA传输后，主设备由EDMA“控制-数据链”负责完成与多个从设备的数据写入、数据读取、控制从设备等工作；大大减少了主设备的中断次数，降低了主设备开销，对于主设备挂载N个从设备的情况，主设备仅需要一次中断即可完成与所有从设备的通信；从设备的数量、分布情况可以进行动态配置，由于主设备采用了EDMA“控制-数据链”的传输方式，因此可以通过动态配置EDMA的“控制-数据链”实现对从设备数量和分布情况的改变，具有较强的可扩展性和兼容性。
为了更好地理解与应用本发明提出的一种基于分布式系统一主多从通信的方法，本发明进行以下示例，且本发明保护范围不局限以下示例。
具体地，如图2所示，主设备根据从设备的数量、分布和有效性情况打开各个从设备的数据通道；主设备完成外部接口单元的配置；主设备完成EDMA“控制-数据链”的配置，并使能相应的中断。主设备以EDMA“控制-数据链”方式发送给从设备的数据帧格式如图3所示，对应于N个从设备共有N个相同的数据帧格式，其中写入数据和读回数据的DATA域为主从设备之间传输的有效数据；当主设备获得一次EDMA外部触发事件后依次完成与N个从设备的数据交互，即主设备通过访问不同外部地址完成对各个从设备的配置，在一次EDMA传输中依次对N个从设备进行配置和数据交互；当主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮的主设备与多个从设备的数据交互。
进一步地，下面通过具体的实施例并结合图4对本发明作进一步详细地描述。在此具体实施例中，一个主设备(C6X系列DSP)通 过外部总线接口与8个从设备(C6X系列DSP)的HPI接口连接，实现一主多从的高效通信。主设备外部总线接口的高位地址线AEA[13:15]通过地址译码连接8个从设备的片选信号，用于区分不同的从设备。每个从设备HPI接口的地址线HCNTL[0..1]对应主设备外部总线接口的地址线AEA[11:12]。主设备可以通过不同的地址分别访问各个从设备HPI的各个寄存器从而实现对各个从设备的数据读写操作。具体流程如图5所示，主设备打开8个从设备的HPI通道；主设备完成外部总线接口单元的配置；主设备对EDMA“控制-数据链”进行配置，并使能EDMA中断。主设备以EDMA“控制-数据链”方式发送给从设备的数据帧格式如图6所示，对应于8个从设备共有8个相同的数据帧格式，其中写入数据和读回数据的DATA域为主从设备之间传输的有效数据。
更进一步地，当主设备获得定时中断触发，即发送EDMA触发事件后依次完成与8个从设备的数据交互，即主设备通过访问不同外部地址完成对各个从设备HPI寄存器的配置，在一次EDMA传输中依次对8个从设备的HPI进行配置并完成数据交互。当主设备获得下一次的定时中断触发后，启动下一轮的主设备与8个从设备的数据交互。
本发明提出的一种基于分布式系统一主多从通信的方法，其中，主设备EDMA“控制-数据链”的传输。采用链接模式组成“控制-数据链”，把控制信息作为一个(或多个)通道，把有效数据也组成一个(或多个)通道，并把一个通道的传输完成事件作为下一个通道传输的触发事件，从而依次完成所有数据块的传输。
进一步地，主设备通过EDMA“控制-数据链”，将控制、地址等信息通过的不同通道传输至从设备。如图6所示，主设备与多个从设备之间数据传输所必需的控制信息、写入从设备的数据、读取从设备的数据等都配置成EDMA的不同通道组成一个EDMA“控制 -数据链”，通过一次EDMA传输既完成了对从设备的控制又完成了数据的传输。在主设备通道资源优化方面，通过硬件设计保证地址偏移在有效范围之内，通过将不同的控制信息整合使用一个通道来传输，可以有效节省EDMA的通道数。以主设备通过外部总线接口连接多个HPI接口的从设备为例，主设备的EDMA的链接模式传输有2种配置方案，如图7和图8所示，其中，第一种配置方案，对应每个从设备的数据帧需要消耗7个EDMA通道；第二种配置方案，对应每个从设备的数据帧需要消耗5个EDMA通道。对于N个从设备，第二种配置方案比第一种配置方案共节省2N个EDMA通道。EDMA提供的EDMA通道总数是有限的，为了减少EDMA通道资源的消耗，采用第二种配置方案。
更进一步地，主设备通过读写同步，减少了主设备中断次数。在本设计方法中，主设备在向从设备写入数据后立即将从设备上一次处理后的数据读回，然后中断从设备。这样，结合EDMA的“控制-数据链”模式，主设备与多个从设备的一次数据交互仅需要一次中断，且整个过程由EDMA控制，无需主设备CPU的干预。
为了更好的理解本发明提出的一种基于分布式系统一主多从通信的方法，抽象出一种基于分布式系统一主多从通信的装置。
如图9所示，一种基于分布式系统一主多从通信的装置10，包括：接口连接模块101、数据通道操作模块102、单元配置模块103、数据交互执行模块104以及循环执行模块105。
具体地，接口连接模块101用于主设备通过外部接口与多个从设备进行连接，其中，主设备由外部接口单元和EDMA单元组成，且外部接口单元用于向多个从设备发送数据与读取多个从设备的数据。
数据通道操作模块102用于主设备根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作，其中，从设备的多个参数包括：从设备的数量、从设备的分布和/或从设备的有效性工作情况。由此，提高了主 设备根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作的精准性。
单元配置模块103用于主设备完成外部接口单元和EDMA单元的配置；数据交互执行模块104用于当主设备获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与多个从设备的数据交互；循环执行模块105用于当主设备获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮主设备与多个从设备的数据交互操作。
本发明公开了一种基于分布式系统一主多从通信的装置，通过接口连接模块通过外部接口与多个从设备进行连接；继而通过数据通道操作模块根据多个从设备的多个参数进行数据通道的打开操作；再通过单元配置模块完成外部接口单元和EDMA单元的配置；再通过数据交互执行模块获得一次EDMA外部触发事件后，依次执行与多个从设备的数据交互；最终通过循环执行模块当获得下一次的EDMA触发事件后，启动下一轮主设备与多个从设备的数据交互操作。本发明的优势在于：主设备处理流程简单，一旦主设备的EDMA配置完成，一次外部事件触发EDMA传输后，主设备由EDMA“控制-数据链”负责完成与多个从设备的数据写入、数据读取、控制从设备等工作；大大减少了主设备的中断次数，降低了主设备开销，对于主设备挂载N个从设备的情况，主设备仅需要一次中断即可完成与所有从设备的通信；从设备的数量、分布情况可以进行动态配置，由于主设备采用了EDMA“控制-数据链”的传输方式，因此可以通过动态配置EDMA的“控制-数据链”实现对从设备数量和分布情况的改变，具有较强的可扩展性和兼容性。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例设备中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一 部分或者全部的设备或者系统程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
本文中所称的“一个实施例”、“实施例”或者“一个或者多个实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或者特性包括在本发明的至少一个实施例中。此外，请注意，这里“在一个实施例中”的词语例子不一定全指同一个实施例。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
此外，还应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本 发明的范围由所附权利要求书限定。
虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。