湖北教育考试院：2017年4月自学考试网上报名通知

　　双端口RAM 内存直接映象 高速并行传输 DLL动态链接在集散型控制系统中，一般将计算机或工控机用于终端图文显示，数据采集处理以及机对话接口等方面。计算机或工控机与外部设备需要建立数据传输的通讯联系。但大量数据传输，靠通常的串行通讯方式进行，必须占用CPU大量的时间进行通讯。一些控制系统往往因为传输速率慢而无法实现实时控制，不能满足系统采集和控制需要。上述问题在我们设计的汽车综合检测系统中，得到了较好的解决。系统中采用双端口RAM技术设计了一块PC总线接口的智能型高速并行通讯卡(以下简称通讯卡)，实现外部数据同计算机高速并行通讯。由卡上的MCU负责分机的数据采样，将需要传输的数据按系统协议在双端口RAM内任意存取，读写速度快、可靠性高、接口简单，满足了系统设计需要。并且实现了在VB语言环境下对采用内存直接映象技术的双端口RAM的读写操作，将多主CPU采用的总线仲裁方式简单为仅仅对内存操作，在应用计算机总线扩展技术方面具有借鉴意义。

　　1 系统描述

　　在汽车综合检测系统中，需要对汽车的底盘、发动机以及综合电路等方面的信号进行采样和判断，其中包含大量的运算处理和汽车标准为资料的对比、分析、判断等环节。整个系统信号采样点多，信号的形式各不相同，系统采用MCU控制方式的分机对各测量点进行数据采集和模拟控制。由于MCU没有高效的运算功能，没有大量的指令和数据存贮空间，更不能直观显示各种汽车标准数据和测量结果，若进行大量的运算、判断、显示，其硬件、软件处理一个比较棘手的问题。因此本系统采用MCU负责采集各种信号，统一由计算机负责相应的运算处理、分析、判断，并管理汽车标准数据库、人机对话接口、显示测量结果和标准图形等等，用一块管理分机的通讯卡实现分机与主机之间数据传输。

　　通讯卡包含了数字滤波、数据收集、传输等功能，对系统内的并、串行通讯实现分时操作。卡上由一片MCU负责管理各个分机，通过串行通讯方式将分机采集的各种数据，收集到通讯卡内，经过判断、筛选，将有效数据存贮到双端口RAM的规定区域内;计算机从双端口RAM内将数据读入，进行运算处理，与标准数据进行比较判断，将结果或控制命令写入双端口RAM内，实现整个系统统一协调运行。本文主要针对通讯卡的软、硬件设计和在VB环境下的软件实现，作重点的分析。

　　2 硬件设计

　　通讯卡的基本硬件设计简图如图1所示。利用计算机总线做扩展卡的技术已经广为应用，但很多都是利用计算机提供固定的I/O端口地址进行读写操作，“瓶颈效应”十分明显。在对实时性要求很高、数据传输量很大的场合，数据阻塞明显，无法满足系统的大量数据高速传输的需要。本系统利用计算机内存直接映象技术，对内存物理地址直接操作，实时性和速度明显改善，完全满足本系统的速度要求。

　　2.1 MCU和双端口RAM的选择

　　此卡是实现计算机与数据采集的分机之间大量、快速的数据交换的中间环节。采用的MCU要求具有较哟的运行速度和数据管理能力，既有双端口RAM的接口总线，又具备同分机双工串行通讯能力，同时考虑到系统硬件加密的必要，选择此MCU是系统的关键。美ATMEL公司出品的89C51是本系统的首选。另一方面根据本系统的需要，数据传输的信息量在一个令牌下，2KB的吞吐量已经满足，因此我们采用美国IDT公司出品的双端口EAM IDT7132，容量为2K