基于DSP芯片的分级分布式管理系统设计方案

1.1 背景

数字信号处理器（DSP）一般是用来运行核心数据处理算法的，但在一些特殊的环境中，必须使用DSP来承担管理控制单元的核心片芯。本文给出一套分级分布式图像处理系统，其中的管理计算机的核心芯片是AD公司的浮点DSP（ADSP21020）。它不仅承担着对图像处理系统的管理控制任务，还必须实时响应执行上级1553总线的关键指令。本文重点讨论基于DSP芯片管理计算机对两级分布式系统的协调控制。

1.2 系统介绍

此套图像处理系统是一个分布式计算机系统，共由5个模块组成，包括预处理单元、海量存储器、离线数据并行处理单元、通信单元和管理计算机。其中管理计算机是这套系统的控制核心，通过RS485总线管理内部系统，并通过1553总线和上级系统通信。

管理计算机对内部控制的功能分为两类：实时控制和非实时控制。实时控制针对时序要求严格且需实时响应的任务。管理计算机通过独享的RS422串行总线向 CCD探测器和通信单元提供控制脉冲。非实时控制针对不求时间精确，甚至可以被其它程序中断的信号，即传送指令、数据的串行总线RS485，作为控制核心的管理计算机，通过它和其它单元交换数据，查询健康状态。

管理计算机的设计关键在于两级分布式系统间的协调，包括RS485总线与1553总线的并行管理，以及接受外部控制和管理内部单元两种工作模式的切换。两级分布式系统如图1所示。本文主要针对这一部分进行讨论。

2 管理计算机的设计

2.1 管理计算机的工作分析

管理计算机有两种工作方式：①接收1553总线指令和数据；②管理控制图像处理系统内部单元。1553总线发来的信息主要包括处理任务类型、工作时间、工作次数、状态检测等。管理计算机对内管理的任务包括相关图像公用信息的传输，比如图像生成时间、地点等，以及健康状态检测。

管理计算机接收1553总线指令和数据的优先级显然要高于对内部管理的工作。一般情况下，管理计算机总是处于对内部管理工作状态，因此当1553总线有命令发来时，必须中断其对内的管理工作，保存工作状态，响应上层1553总线的命令。