摘要：為了解決虛擬試驗系統中具有不同總線類型的各實物子系統互聯的實時性問題，設計了一種多協議轉換器。按協議高低優先級分配軟硬件資源，硬件設計采用DM642+FPGA的結構，使用FPGA實時匹配高優先級協議，并對DM642分類返回不同中斷信息；軟件設計時，按地址分塊存儲協議以提高的協議的查找效率，并根據DSP／BIOS中各類線程的特點，合理分配任務并分類觸發不同任務，以加快數據處理速度并保證高優先級協議實時性。
關鍵詞：多協議轉換器；實時性；DM642；DSP／BIOS

0 引言
在虛擬試驗系統中，需要將不同總線類型和不同傳輸協議的各實物子系統進行互聯，實物設備子系統常采用1553B，ARINC429，RS 232等總線，協議轉換的實時性對整個虛擬試驗系統試驗結果的真實性具有重要的影響，因此設計了基于DM642的實時多協議轉換器。
協議轉換方法有過程控制級轉換和現場設備級實現。OPC(OLE for Process Control)為最常用控制級轉換方法，所有的工作全部在上位機中由軟件完成，簡單方便，但總線系統中節點間的通信較慢，實時性較差。采用現場設備級轉換方法的協議，如Profibus，DeviceNet等，需專門開發軟硬件，但可以實現差異較大協議總線間的轉換，可以滿足實時性要求。曾翠榮等采用現場設備級轉換方法，設計出通用報文格式和地址分配方法，簡單明了，但不同總線協議間的轉換必須借助于上位機和網絡，僅滿足傳輸延時小于20 ms。本文借鑒現場設備級轉換方法，設計了一種高實時多協議的轉換器。設計中，采用C6000系列高速DSP，將協議分為高低優先級，采用FPGA實時識別高優先級協議，按地址塊存儲協議描述信息，使用了DSP／BIOS提供的不同類型線程，并采用觸發不同消息的方法跳轉線程，有效地保證了實時性。

1 協議傳輸格式及描述方法
虛擬試驗系統中不同總線上傳輸的數據流通常按如圖1所示的方式傳輸，一幀數據由幀頭、數據長度、數據體、幀尾、數據校驗等組成，幀頭標志不同協議，幀尾或幀長標志該幀數據流的長度，幀頭和幀尾可以是1個、2個或者4個數據字，數據體由多個數據字組成。但協議以數據元素作為基本單位進行編解碼，數據元素由一個或多個數據字組成，有具體的物理含義，可以表示一個具體的物理量，也可以按位表示多個不同的工作狀態。協議解碼時，先根據幀頭識別出協議類型，然后根據數據長度或幀尾提取出數據體，再按協議提取出數據元素，將數據元素乘以或加上特定系數轉換為具體物理意義數據，或提取出每一狀態位；編碼過程為解碼的逆過程。

為便于協議的識別、編解碼，建立由數據幀、數據元素、數據位三級描述結構體組成的協議描述表，各級協議描述結構體所描述的信息如圖2所示。