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uClinux下的数据传输与多线程处理
| 论文题名： | uClinux下的数据传输与多线程处理 |
| 关键词： | uClinux系统;以太网;数据传输;多线程处理;声呐模拟器 |
| 摘要： | 众所周知，声呐是海军舰船和潜艇的重要装备之一，没有声呐，舰船和潜艇寸步难行。在实际某些科研单位或者海军进行训练时，都需要声呐系统，由于它的特殊性，在实际中很少，但是还需要声呐系统来进行科研或者训练，因此，声呐模拟器应运而生，通过处理模拟的不同的水文环境、海洋环境、目标状态和信号特征的数据，将处理过后的数据在显示器上显示，可以在陆地上模拟海洋环境。本文以 ADSP-BF561为平台，研究声呐模拟器系统中实时数据的传输和实时信号的处理。实验数据表明，实时数据传输速率和实时信号处理的速度可以满足声呐模拟器的要求。 论文以 BF561数字信号处理器为核心，构建声呐模拟器系统，基于兼容性和可移植性好的要求，结合声呐模拟器的实际需要，采用以太网接口作为数据传输接口；由于以太网协议的复杂性和声呐模拟器对数据传输速率要求，在BF561平台上移植了U-Boot引导程序和uClinux操作系统，使用U-Boot引导启动 uClinux操作系统，剪裁和优化了uClinux操作系统，使其在BF561平台上运行稳定和流畅；在uClinux操作系统下移植了以太网卡驱动，利用uClinux操作系统来更高效的利用以太网接口；在uClinux操作系统下实现了以驱动方式使用BF561的B核心，可以充分的使用BF561的资源，以满足实时信号处理的需要。 论文在uClinux操作系统下实现了使用TCP/UDP协议传输数据，对比分析了TCP协议和UDP协议下数据传输速率、数据接收情况；使用TCP协议进行数据传输时存在着首次接收数据时间很长的问题，达到了秒级，这么长的时间满足不了DSP实时信号处理，在论文中采用增加指令的方式，即首次从上位机PC接收的是指令数据，这样避免了接收数据时间长，根据实验数据，增加指令的方法可以改善这个问题；使用UDP协议进行数据传输时，数据传输速率比 TCP协议要快，但是存在丢包现象，在论文中采用在发送缓冲中插入时间间隔的方法，实验数据表明，可以改善 UDP协议丢包现象；根据实验数据和分析得到的结论选择声呐模拟器的数据传输方法和方式；在DSP上实现 FFT算法，并在VDSP环境下验证，把算法移植到uClinux操作系统下；在uClinux操作系统下实现了多线程技术，把多线程技术使用到实时信号处理程序中，分析对比了数据传输对实时信号处理的影响，多线程对实时信号处理的影响。实验数据表明，多线程技术可以提高实时信号处理效率。 |
| 作者： | 李斌 |
| 专业： | 信息与通信工程 |
| 导师： | 罗天放 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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