傳輸軟件范文

導語：如何才能寫好一篇傳輸軟件，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：Socket；TCP/IP；多線程；大文件

1 引言

文件傳輸軟件是一種很常見的軟件，但是很多傳輸軟件對要傳送的文件的大小有要求，一般最大是4G，當傳輸的文件大于4G時就無法傳輸。本文設計的傳輸軟件幾乎可以不受文件大小的約束。而且系統開銷小，操作簡單。

2 軟件設計

2.1 套接字（Socket）

套接字是通信的基石，是支持TCP/IP協議的網絡通信單元。可以將套接字看作不同主機間的進程雙向通信的終點，它構成了在單個主機內及整個網絡間的編程界面。套接字有兩種不同的類型：流套接字和數據套接字。流套接字提供雙向的、有序的、無重復并且無記錄的數據流服務，它適用于處理大量數據。數據套接字支持雙向的數據流，但并不保證數據傳輸的可靠性、有序性和無重復性。因此，根據本文的設計的需要選擇流套接字。

2.2 客戶機/服務器模型

本軟件采用的是服務器客戶機的模式。一個服務程序通常在一個眾所周知的地址監聽客戶對服務的請求，也就是說，服務進程一直處于休眠狀態，知道一個客戶對這個服務的地址提出了連接請求。在這個時刻，服務程序被“驚醒”并且為客戶提供服務――對客戶的請求做出反應。這一請求/響應的過程可以簡單地用圖1表示。

3 軟件的編程實現

該軟件是在VC++6.0上編程實現的，下面介紹該軟件的幾個關鍵部分。

3.1 大文件傳輸的處理

一般傳輸軟件設計的數據類型都是32位的，所以傳輸文件最大只能是4G。本文將文件大小的數據類型定義為64位，那么傳輸文件可以到234G，幾乎為無窮大。軟件的部分代碼如下：

unsigned __int64 m_FileLength=0；

m_FileLength=m_FileLength+StreamFileInfo.nFileSizeHigh；

m_FileLength=m_FileLength

m_FileLength=m_FileLength+StreamFileInfo.nFileSizeLow；

其中m_FileLength為無符號的64為類型，存儲文件的長度。StreamFileIfo為文件信息結構體類型，其中將文件的大小信息分割成長度為32位的兩部分，分別存在StreamFileInfo.nFileSizeHigh和StreamFileInfo.nFileSizeLow里面。

3.2 多線程實現

該軟件采用兩個線程，一個是接收線程UINT ReceiveDataThread（LPVOID lpParam）；另一個是發送線程UINT SendDataThread（LPVOID pParam）；當服務器端點擊發送按鈕后啟動發送線程，啟動發送線程的函數為：AfxBeginThread（（AFX_THREADPROC）SendDataThread，this，THREAD_PRIORITY_NORMAL）；

當客戶端點擊接收按鈕后啟動接收線程，啟動接收線程的函數為：AfxBeginThread（ReceiveDataThread，this，THREAD_PRIORITY_NORMAL）；

服務器與客戶機的通信流程見圖2。

3.3 磁盤剩余空間判斷

當客戶端接收文件的時候首先判斷磁盤的剩余空間是否可以滿足文件大小的要求，然后再進行傳輸。獲取磁盤信息的函數為：GetDiskFreeSpaceEx（str.Left（3），&lpuse，&lptotal，&lpfree）；

其中，str.Left（3）為磁盤的盤符，lpuse為已用空間大小，lptotal為總的空間大小，lpfree為剩余空間大小。最后將lpfree與m_FileLength作比較判斷磁盤空間是否滿足文件存儲的要求。

4 總結

本文通過在VC++6.0上編程實現了可以在整個網絡傳輸的功能，傳輸文件的大小幾乎沒有限制，服務器可以隨時暫停和終止文件的傳輸，客戶端在接收文件的時候可以事先判斷磁盤的容量，當磁盤空間不足的時候會出現提示信息。下圖為實際生成的軟件界面。

[參考文獻]

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[關鍵詞]杜邦分析體系;實證分析;信息傳輸;軟件和信息技術服務行業

一、引言

作為對公司業績量化分析的主流，財務報表分析方法一直是評價公司與管理者業績以及治理層發現公司舞弊等的重要手段。它通過對權益凈利率的因素分析法，巧妙地運用比率的特性，將利潤表中的項目、資產負債表中的資產和資本結構結合在了一起。本文利用杜邦財務綜合分析體系對盈利能力綜合的概括性，通過凈資產收益率開始，分層逐步分析探求各變量對最終指標的影響過程，提供更詳細的信息。

二、文獻綜述

王敏（2009）認為，會計收益質量取決于1.過去會計盈余質量的可靠性2.其過去的保障程度及其穩定、安全與增長效果。根據邵傳鵬（2009）、張濤、張鵬飛（2006）的觀點，對財務質量的分析是對財務比率等指標、非財務狀況和企業增長性的綜合分析。他們建立了相對比較系統的財務質量分析指標。張新民教授建立了系統的財務質量綜合分析理論。根據錢愛民教授的觀點（2011），利用現有資源進行價值創造的潛力與實力、保持企業的可持續發展能力，應從企業的增長、盈利和風險的三要素因素的平衡中實現。Benjamin與David Dodd（1934）在《證券分析》中首次提出永久性盈余（Permanent Earnings）和暫時性盈余（Temporary Earnings）兩種關于盈余的概念。Lipe（1986）運用實證研究證明：盈余構成項目在股票回報方面的解釋能力比總括盈余強，實證會計學者更加重視從盈余結構角度研究盈余持續性。Ramakrishnan和Tomas（1991）研究認為，盈利可以細化為永久性盈利、暫時性盈利和價值無關盈利三種。Collin與Kothari（1994）認為，盈余的反應系數和盈余的質量具有正向的聯系，盈余持久方面、盈利水平方面、增長方面、風險方面影響盈余反應系數。Fairfield、Sweeney和Yohn（1996）研究發現，對未來權益凈利率的預測準確度可以通過對盈余項目的進一步細分實現。

三、實證分析

本文選取截止2015年1月14日在滬深兩市的所有歸屬于信息傳輸、軟件和信息技術服務行業的上市公司作為總體研究對象，以2009年度至2013年度這些上市公司財務報告的數據作為研究樣本。最終剔除缺省數據后共有825條完整數據。本文數據的來源主要是銳思金融數據庫。本文主要采用運用營業收入年增長率與總資產年增長率作為規模變化指標。

1.權益凈利率第一層次分析

從杜邦分析基本公式描述性分析可以得出，本行業上市公司的銷售凈利率很高，為17.60%。本行業營業收入的增長率均值和總資產的增長率均值很高，分別為28.65%與50.54%，本行業發展迅速。凈資產收益率與銷售凈利率、總資產周轉率、財務杠桿、營業收入增長率的相關系數分別為0.427、0.350、0.608、0.264，且都在1%的條件下顯著;與總資產增長率的相關系數為0.066，且在5%的條件下不顯著。凈資產收益率和銷售凈利率、總資產周轉率的相關性較強，說明成本控制、資產周轉運營控制對公司盈利能力的影響。凈資產收益率與財務杠桿之間的相關性很強，說明管理財務風險對公司盈利能力的重要性。成長性指標在本行業中與盈利能力之間相關系數并不大。權益凈利率和營業收入增長率的相關系數不高。權益凈利率與總資產的增長率之間相關系數很低且不顯著，所以相關性不強。

2.銷售凈利率第二層次分析

我們選取利潤表中有代表性的項目進行分析（計算公式均是：相關項目/營業收入）。在7個項目的描述性分析中，銷售成本率、銷售費用率、管理費用率平均值較大，分別為52.66%、10.67%和19.90%，說明營業成本、銷售費用、管理費用在企業成本費用中占比較大。在相關性分析中，銷售成本率與銷售凈利率的負相關系數較高，為-0.621，且在1%水平下顯著，體現控制營業成本對提升銷售凈利率的重要性。其余項目與銷售凈利率的相關性不強，主要原因可能是銷售凈利率的影響因素較多，無法體現與單獨項目的強相關性。

3.總資產周轉率第二層次分析

我們選取流動資產周轉率和固定資產周轉率進行分析。在描述性統計結果中，總資產周轉率、流動資產周轉率與固定資產周轉率的均值分別為0.8193、1.1038和29.0913，標準差分別為0.5127、0.7515和77.0962。總資產周轉率與流動資產周轉率均值和標準差正常，而固定資產周轉率均值和標準差偏大。這可能由本行業固定資產占總資產的比例較小、不同企業固定資產占比差別很大導致的。在相關性分析中，流動資產周轉率和總資產周轉率相關系數較大，為0.778，在1%的水平下顯著。這說明流動資產周轉率更好地解釋了總資產周轉率。固定資產周轉率與總資產周轉率相關性不高，相關系數為0.414，在1%的水平下顯著，可能是由固定資產占比小、不同企業固定資產占比差異大導致的。

4.財務杠桿第二層次分析

我們選取非流動負債率、流動負債率進行分析。本行業的資產負債率并不高，為28.23%。流動負債率為25.87%，所以在總負債的組成中，流動負債占絕大部分。這也解釋了流動負債率與資產負債率的相關性極高，相關系數為0.961，而且在1%水平下顯著的現象。所以，本行業企業應加強對流動負債的管理，并使得資產與負債期限結構平衡。

5.杜邦分析適用性檢驗

我們對所有第二層細化變量做因子分析。因子分析的Kaiser的KMO值為0.584，巴特利特球度檢驗顯著性水平為0.000，適合因子分析。我們從11個第二層次變量中我們提取了4個因子，共解釋了63.23%的總方差。根據變量在因子中的打分情況，可以得出：其中第一個因子主要代表銷售成本率、銷售費用率、管理費用率，第二個因子主要代表固定資產周轉率、流動資產周轉率、流動負債率，第三個因子主要代表營業外收支凈額率、價值變動凈收益率，第四個因子主要代表財務費用率、非流動負債率。這四個因子基本符合杜邦分析體系的三個比率指標的層次分類（銷售凈利率、總資產周轉率、財務杠桿），這三個比率指標的分類是產生細化指標（得分表中的11個變量指標）方差差異的主要原因，從而印證了我們利用杜邦財務分析法的合理性。

四、相關建議

1.企業應將管理重點放在成本費用控制、資產周轉運營控制上

本行業的所有變量的主成分分析中，提取出的前兩個主要因子分別代表銷售成本費用率，資產周轉率。這說明解釋本行業權益凈利率差距的最主要指標是這兩個比率。所以，企業必須重視成本費用控制和資產周轉運營控制。

2.在成本費用控制中，企業應著重控制營業成本

在成本費用率的描述性指標中，營業成本占銷售收入比率最大，相應地，銷售成本率標準差也最大。所以，控制好營業成本是企業提高銷售凈利率的重點所在。

3.在資產負債管理中，企業應重點關注營運資本管理

在流動資產管理中，流動資產周轉率和總資產周轉率表現出很強的相關性。財務杠桿與權益凈利率的相關系數很高，應該引起足夠重視。流動負債率占資產負債率的絕大部分，而且流動負債率與總資產周轉率的相關系數也比非流動負債率與總資產周轉率的相關系數高很多。這些都說明了在資產負債管理中，我們應該著重關注營運資本的管理。

參考文獻

一、中文文獻

[1]張濤，邵傳鵬.基于企業運營的財務質量分析.會計之友（中旬刊），2009年12期

[2]張鵬飛.財務質量分析評價框架.會計之友（下旬刊），2006年09期

[3]王敏.基于財務信息對上市公司收益質量評價的研究.會計之友（下旬刊），2009年12期

[4]錢愛民，張新民.企業財務狀況質量三維綜合評價體系的構建與檢驗――來自我國A股制造業上市公司的經驗證據.中國工業經濟，2011，03：88-98.

二、英文文獻

[1]Ball，IL，and P.Brown，1969，”Thorey and Accounting”Journal of Accounting Research，V01.7，Autumn，300-323.

[2] Fairfield PM， RJ Sweeney， TL Yohn. Accounting Classification and the Predictive Content of Earnings. The Accounting Review，1996，（71）：337 -355.

[3]Ramakrishnan R.T.S.，J.K.Thomas. Valuation of Permanent，Transitory and Price-Irrelevant Component of Reported Earnings. Working Paper， Social Science Research Network，1991.

[4] Benjamin Graham， David Dodd. Security Analysis： Principles and Technique，1E[M].New York and London： McGraw-Hill Book Company， Inc.， 1934.

[5] Lipe R.The Relation between Stock Returns and Accounting Earnings Given Alternative Information.The Accounting Review，1990，65（1）：49-71.

[6]Collin，D.S.P.Kothari，J.Shanken， and R.Sloan， Of Timeliness Versus Noise As Explanations for Low Contemporaneous Return-Earnings Associations. Journal of Accounting and Economics，1994，No.3：231-258.

篇3

關鍵詞：空空導彈；數字舵機；軟件加載；串行加載；串行異步通信

中圖分類號：TP311.52 文獻標識碼：A 文章編號：1673-5048（2013）04-0058-03

DesignofSoftwareSerialLoadingSystemforAirtoAir MissileDigitalControlActuator

LIUPeng，ZHUPeihong，TAOXiaoliang

（ChinaAirborneMissileAcademy，Luoyang471009，China）

Abstract：Duringmodifyingsoftwareofairtoairmissiledigitalcontrolactuator，aserialloadingsystemusingserialcommunicationinterfaceloadingprogramisdesignedtoavoiddisassemblingproduction repeatedly.SoftwareserialloadingrealizesviaserialasynchronouscommunicationwithROMof TMS320LF2407chipself.Practicalapplicationsprovethatthesystemcanloadsoftexpedientlyandfast，andcanavoiddisassemblingproductionandimproveproducingefficiency.

Keywords：airtoairmissile；digitalcontrolactuator；softwareloading；serialloading；serialasynchronouscommunication

0 引 言

隨著數字處理芯片的快速發展，利用數字電路控制的舵機表現出比模擬電路控制的舵機更大的優勢，如參數調試方便、器件參數漂移小、可以采用更加復雜的控制算法等。數字電路控制的舵機通過軟件算法實現舵機控制，在軟件狀態穩定后，通過仿真器燒寫到產品中。但當舵機與其他艙段組合成一個完整的產品時，如果軟件參數需要修改，需要將產品拆開進行燒寫，費時而且反復拆裝也降低了產品的可靠性。如果能夠利用產品的串行通信接口進行程序加載，就可以避免上述情況發生。

為此，本文設計了一套串行加載系統，通過該系統可以利用產品的串行通信接口方便地進行程序和參數的加載，免除了產品的反復拆裝，提高了生產效率。

1 串行加載實現原理

本文設計的舵機控制器采用的芯片為TMS320LF2407，該芯片是TI公司用于數字電機控制和嵌入式應用的新一代16位、定點、低功耗DSP，芯片自帶32K字節Flash。

另外一種方式是利用芯片內部自帶的引導加載代碼進行程序加載。TMS320LF2407自帶的ROM具有引導加載代碼，并為用戶提供了兩種選擇：異步方式和同步方式。異步方式是通過串行通信接口SCI實現，同步方式通過串行外設接口SPI實現。這兩種方式均可以將程序代碼加載到用戶指定的位置。與傳統的加載方式相比，這種方式有兩個優點：

（1）不必編寫內嵌程序，加載方式簡單可靠。

（2）控制器不必保留JTAG接口，電路布線簡單且有利于代碼保密。

所以本文采用該種方式進行舵機軟件加載系統設計。

舵機控制器通過一個異步串行通信接口與其他艙段通信，所以采用異步方式實現程序加載。這里通信協議采用RS422方式，該協議與RS232協議相比具有抗干擾能力強、傳輸速率快等優點。接口轉換芯片采用MAX3160，該芯片在3～5.5V之間均可以正常工作，接口電路如圖1所示。

（3）異步或同步選擇。引導加載代碼根據SPISIMO引腳狀態選擇輸入程序的來源，引導加載代碼被激活后，會對該引腳進行掃描。如果SPISIMO引腳拉低，則啟用SCI傳輸；如果SPISIMO引腳拉高，則啟用SPI傳輸。這里將SPISIMO引腳拉低，啟用SCI傳輸。

（4）建立通信連接。主機與TMS320LF2407的波特率必須設定為38400bps，然后，主機向TMS320LF2407發送探測字符0x0D，TMS320LF2407在串行端口進行連續偵聽，對偵聽到的每一個字符與0x0D對比，如果超過三個字符不匹配，則TMS320LF2407嘗試新的波特率。如果波特率正確且偵聽到的字符是0x0D，則TMS320LF2407將嘗試連續接收9個0x0D字符，如果連續接收的9個字符均為0x0D，則目標機將返回0xAA，表示通信握手正常。通信格式是8位字符，1個停止位，無校驗位。通信握手正常后，就可以進行加載算法及可執行代碼傳輸了。

TMS320LF2407的加載算法可以從TI公司網站下載，不同型號芯片的加載算法不同，TMS320LF2407的加載算法數據包名稱為sprc144.zip。

加載算法包括核心算法、清除算法和編程算法等。

在傳輸其他加載算法之前，必須首先傳輸核心算法，傳輸格式如圖2所示。

核心算法傳輸成功后，開始傳輸其他加載算法，傳輸順序為：clear（清除）算法、erase（擦除）算法、pgm（編程）算法。

注意，編程算法被傳輸到片內后，并不立即執行，而是將用戶編寫的實際代碼傳輸到數據區，一旦數據區有可用的代碼執行，則立刻調用編程算法，根據代碼的目標地址、長度，將代碼寫入Flash。如果還有其他數據，則按照同樣的方法執行。代碼燒寫完畢后，核心算法給主機發送字符0，當主機收到字符0，表明程序燒寫成功，向TMS320LF2407發送兩個字符0，結束代碼燒寫。

軟件在VisualStudio2005環境下采用C++語言編寫。

部分代碼如下：

OpenComConfig（port，""，38400，0，8，1，512，-1）；//設置通信格式

for（j=0；j

{

SCIA_Send[0]=0x0d；

ComWrt（port，SCIA_Send，1）；

}

rec[0]=ComRdByte（4）；

…

程序編寫完成后，經過調試，工作正常，能夠可靠地進行代碼加載。

參考文獻：

[1]劉和平，嚴利平，張學鋒，等.TMS320LF240xDSP結構、原理及應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2002.

[2]褚榮，劉振.用單片機實現DSP在線調試的一種方法[J].單片機與嵌入式系統應用，2005（5）：16-17.

[3]茅飛.TMS320F240片內FLASH串行口編程[J].電子產品世界，2002（Z1）.

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關鍵詞:地鐵，盾構法，上軟下硬，施工，關鍵技術

Abstract：Subway shield construction faces great challenges, combined with the soft under the hard strata shield tunneling construction of key technologies in the people stand to Friday and Station of Shenzhen Metro Line 5 project engineering investigations to determine the shield of the subway soft under the hard strata. The machine boring the basic parameters of the tool change to reinforce the technical and engineering stratigraphic investigation.

Key words：Subway, shield, on the soft under hard, construction, key technologies

中圖分類號：U231文獻標識碼：A 文章編號：

1 引言

隨著地下工程的迅速發展，盾構法施工越來越受到業內人士的重視。為了解決盾構穿越各種困難地層的難題，本文擬結合深圳地鐵5號線工程民治站至五和站工程勘查研究上軟下硬地層盾構掘進施工關鍵技術。

2 概況

2.1 工程概況

深圳地鐵五號線民治站～五和站區間位于寶安區民治村，兩端車站均為地下兩層島式車站，線路整體呈東西走向，區間起點布置于民治大道東側、平南鐵路南側的既有道路下方，線路出民治站后與平南鐵路平行前進，在下穿梅觀高速立交橋、近距離經過坂田火車站后線路向東南方向偏轉，進入布龍公路，在布龍路與五和南路交界處進入五和站，區間終點位于五和南路。沿線有鐵路、公路、燃氣管線、燃氣站、高層居民區、工業區。區間左線里程為DK21+822.591~DK23+819.487，累計長鏈7.066m，總長度為2003.962m，右線里程為DK21+761.391~DK23+819.487，短鏈0.468m，總長度為2057.628m，左右線合計4061.59m。

2.2工程地質勘查

民治～五和區間隧道項目在工程實施前及實施過程中，對地質進行了詳細勘查，對全線的工程地質及水文地質情況有了系統的認識，尤其對硬巖地段、上軟下硬地段的地質狀況有了深入了解，為盾構機掘進參數的選擇奠定了基礎。沿線地質條件主要包括隧道范圍內含有一定量的基巖、孤石及孤石群、礫質粘土等特點。其中，左右線上軟下硬地質地層主要分布三個區域：左線DK22+060～DK22+287；右線DK22+051～DK22+252、DK23+748～DK23+801。

2.3盾構機選型

針對民五區間隧道盾構穿越地層分布不均勻，土層軟硬交互和球狀風化體多等復雜地質條件，決定采用土壓平衡盾構機。

3 關鍵施工技術

3.1盾構機掘進技術

3.1.1刀盤轉速的選擇

在上軟下硬地層中掘進，軟巖部分只需對掌子面進行切削即可破壞土層，而局部巖石硬度較高，硬巖處刀盤的滾刀受力較大，局部硬巖對刀具即刀盤的損傷較大，應適當降低刀盤轉速，使刀具受到的瞬時沖擊小于安全荷載 25t。刀盤的轉速要控制在1.3～1.5r/min。

3.1.2土艙壓力的選擇

在軟硬兼有的地質下，如只考慮保護刀盤，單純按照硬巖方式掘進，勢必造成超挖和地表沉降。掘進時應保持較高的土艙壓力與掌子面的壓力平衡，即在全土壓平衡模式下掘進。

3.1.3油缸推力和扭矩的選擇

在上軟下硬的上軟下硬地層中，刀盤扭矩的最大值應保持在2.0MNm以下，掘進貫入度控制在5～8 mm／r ，推力在 l000~1600 t 。根據實際情況各參數值可進行適當的調節。

3.1.4推進速度選擇

在上軟下硬地質下掘進，必須降低推力，降低速度，由于斷面強度不一，如果速度過快，在軟硬交界處，極易造成刀具的意外損傷。在此地層條件下，一般按照盾構機的貫入度進行控制，根據巖層的斷面比例和巖層強度高低，選擇5~8mm/r。

3.1.5土體改良技術

在軟硬巖中的使用。主要作用是降低對刀具和螺旋輸送機的磨損，防止涌水，一般采取向刀盤前和土艙內及螺旋輸送機內注入含水量較大的泡沫。泡沫通過盾構機上的泡沫系統注入。泡沫的組成比例一般為：泡沫溶液的組成：泡沫添加劑 3%，水 97%。泡沫組成：90～95%壓縮空氣和 5～10%泡沫溶液混合而成。泡沫的注入量按開挖方量及渣土實際情況計算：一般 300～600L /m3。

3.1.6螺旋輸送機轉速

由于軟巖部分非常容易坍塌，而硬巖部分因硬度較高不易切削，為保護刀具需要降低掘進速度，但此時的掘進速度對軟巖部分的穩定非常不利。因此要保證掌子面的穩定性，需要保持較高的土壓，轉速一般保持 2～4 r／mi n。

3.2姿態控制技術

3.2.1盾構機的姿態控制

盾構機共20組推進油缸、分四區，每區油缸可獨立控制推進油壓。盾構姿態調整與控制便可通過分區調整推進油缸壓力進行盾構掘進方向調整與控制。

（1）滾動偏差

在盾構支承環處增設了一對橫向撐靴，必要時可以使用撐靴提高盾構抵抗扭轉的能力。特別是在硬巖地段，為保持較高的掘進速度，使用橫向撐靴，對限制盾構體的滾動有較大的作用。

（2）方向偏差

在盾構推進過程中，不同部位推進千斤頂參數設定的偏差易引起掘進方向的偏差。盾構表面與地層間的摩擦阻力不均衡，開挖掌子面上的土壓力以及切口環切削欠挖地層所引起的阻力不均衡，也會引起一定的偏差。開挖掌子面巖層分界面起伏較大，掌子面上軟下硬，也易引起方向偏差。即使在開挖掌子面土體的力學性質十分均衡的情況下，受盾構刀盤自重影響，盾構也有低頭的趨勢。因此，在掘進的過程中，應對豎直方向的誤差進行監測與控制。

3.2.2管片姿態控制及防破碎

（1）控制盾構的扭轉，選擇合理的推力。

（2）嚴格管片選型，確保盾尾間隙均勻。

（3）提高管片的安裝精度。

（4）正確控制好轉彎地段的盾構姿態， 緩慢掘進， 慎重糾編。

（5）控制注漿壓力， 確保填充質量。

3.3換刀加固區技術

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關鍵詞：NOC格式 有限體積法 GPU-CUDA計算 TITAN2D軟件 多空介質彈性波 無反射邊界條件

Numerical Schemes for the Savage-Hutter Equations for Granular Flows and Exact Absorbing Boundary Conditions for wave Propagation in 3D Porous Media

Yuan Li Zhang Wensheng

（Institute of Mathematics and Systems Science， Chinese Academy of Sciences）

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調試也是軟件開發不可或缺的一個環節。在常見軟件開發中，調試器與被調試的程序往往運行在同一臺機器上，通過操作系統的調試接口來控制被調試的進程。而在嵌入式軟件開發中，采用的是交叉調試，即調試器運行在宿主機上，但被調試的程序運行在基于特定平臺的目標機上，調試器與被調試進程通過串口或網絡進行通信。不管是交叉編譯還是交叉調試，都需要把文件從宿主機傳送到目標機。如果考慮團隊合作開發、開發環境不完全一致等因素，開發者經常也需要把文件在不同系統之間或通過網絡進行傳輸。所以在嵌入式軟件開發中搭建一個良好的文件傳輸環境是提高嵌入式軟件開發效率的一個關鍵因素。

2文件傳輸環境的搭建

在嵌入式軟件開發中，必須結合開發的具體項目和具體開發環境來選擇搭建一個好的文件傳輸系統。雖然各類傳輸技術可以在不同平臺（Windows、Linux等）上實現，但在嵌入式軟件開發中更適合搭建基于Linux的文件傳輸系統，下面就嵌入式Linux環境下文件傳輸技術方法進行討論。

2.1FTP（文件傳輸協議）服務設計與實現

FTP是網絡傳輸文件的一種常見服務。在嵌入式Linux中，vsftpd是一款在Linux發行版中最受推崇的FTP服務器程序，是一款完全免費的軟件。它的最大的特點是安全性非常高，但嵌入式系統一般是在局域網內進行合作開發，所以在搭建為嵌入式開發服務的FTP時一般不需要太多地考慮文件傳輸的安全性，搭建一個用戶登錄訪問的FTP服務器就可以。下文是Ubuntu12.04下實現用戶登錄訪問FTP配置文件（/etc/vs－ftpd.conf）的主要內容：

2.2TFTP（簡單文件傳輸協議）服務設計與實現

TFTP是一個傳輸文件的簡單協議，它基于UDP協議而實現，適合于小文件傳輸。嵌入式系統開發的代碼文件一般不會很大，同時對文件傳輸的安全性要求也不高，所以在嵌入式軟件開發中也經常使用TFTP服務來傳輸文件。下文是Ubuntu12.04下實現TFTP配置文件（/etc/default/tftpd-hpa）的主要內容：2.3NFS（網絡文件系統）服務設計與實現嵌入式系統開發時，還可以使用NFS實現宿主機和開發板共享文件，這樣也可以免去文件上傳或下載的麻煩，直接把存放文件的目錄掛載在目標機上或其他系統中，用戶可以像訪問本地文件一樣訪問遠端系統上的文件。下文是Ubuntu12.04下實現NFS配置文件（/etc/exports）的主要內容：其中，*：允許所有的網段訪問，也可以設置成某一個ip段，如192.168.0.*；rw：讀寫權限；sync：資料同步寫入內存和硬盤；no_root_squash：允許客戶端共享目錄所有者權限。用戶可以根據自己需要設置相關參數，還有一些參數說明沒列出來，需要時可查閱相關資料。

2.4Samba服務設計與實現

在嵌入式系統開發過程中，宿主機上一般會安裝Windows系統，同時安裝虛擬機軟件，在虛擬機上安裝Linux，這樣就存在Windows系統和Linux系統共享文件的問題。通過Linux提供的Samba服務可以輕松實現文件共享，可以有兩種方法加以實現：一是由Windows系統訪問Linux系統中的共享文件夾；二是由Linux系統訪問Windows系統中的共享文件夾。（1）Windows系統訪問Linux系統中的共享文件夾。由于嵌入式系統開發一般在局域網內或單機上進行，對網絡安全性要求不高，這里就以配置一最易實現的Samba服務（來賓都可訪問）為例來加以說明。主要是通過修改/etc/samba/smb.conf配置文件：上面用戶名是所訪問的Windows計算機中的用戶賬戶，驗證口令是Windows計算機中的用戶賬戶的口令。

2.5使用串口軟件傳輸文件

在一些應急場合，沒能很好地配置好上述服務的情況下，如果需要傳輸一些文件到目標板，可以選擇使用串口軟件傳輸文件。用串口電纜把宿主機和目標機連好，然后運行串口軟件，最常用的是Windows自帶的超級終端。超級終端程序通常位于“開始”“程序”“附件”“通訊”中，運行超級終端一般要求用戶為新的連接取一個名字，然后選擇所使用的串口，最重要的一步是設置串口屬性，一般針對開發板設置的屬性如下圖2所示。連接上目標板后，使用超級終端上的“傳送”“傳送文件”菜單實現文件傳輸。在ubuntu操作系統下，需要使用minicom來連接開發板，本文不再贅述。

3結束語

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[關鍵詞]SOC芯片；1553B；通信表

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.062

1553B總線以其傳輸的高可靠性、使用簡單靈活的特點，已經逐步從飛行控制等系統擴展到坦克、艦船、航天等領域，目前已廣泛應用于海、陸、空三軍，具有一網蓋三軍之稱。中國在20世紀80年代初就開始了1553B總線的技術研究，近年來，1553B總線已經成為中國現役空中力量最主要的先進航空電子系統數據總線，并且在艦載和車載領域，為提高坦克和軍艦等武器的技術水平發揮了重要作用。文中介紹了1553B總線技術的特點，簡要說明了1553B總線通信系統的組成，詳細介紹了基于SOC芯片的遠程終端的設計。

1 1553B總線協議簡介

1553B總線的全稱是“飛機內部時分制指令/響應式多路傳輸數據總線”，傳輸速率為1Mbps，采用冗余的總線型拓撲結構，具有非常好的時鐘同步和高可靠數據傳輸能力。從通信系統的角度看，1553B有3種終端：一個總線控制器（BC）來管理和控制總線上的信息傳輸；一個總線監視器（MT）來接收總線上的信息用于總線的測試；其余的都是遠程終端（RT）。

該數據總線以幀為傳輸單位，每幀包含若干字。由BC 發起總線上的數據傳輸，只有當BC 向某RT 發出總線指令后，該RT才能參與數據傳輸。總線指令分為發送指令、接收指令和方式指令，這些指令分別用來命令某RT 發送、接收、或執行由方式指令指定的某個動作。BC 根據RT 應答的狀態字來檢驗傳輸是否成功。

1553B 協議規定三種字，分別是命令字、數據字和狀態字，字長固定為20位，字分為三部分：同步頭（3個比特位）、消息塊（16 個比特位）和奇校驗位（1 個比特位），其中消息塊和奇校驗位采用曼徹斯特二型編碼。

2 設計原理

在整個1553B系統中，RT一方面從1553B總線上接收數據，并將接收到的數據存放在接收緩沖區，子系統應用軟件通過調用API接口函數獲取總線接收到的新數據；另一方面，子系統應用軟件通過API接口函數將需要發送到1553B總線的數據存放在RT發送緩沖區，RT在接收到總線命令時將該數據發送到1553B總線上。

3 硬件平臺

3.1 SoC1553B芯片

SoC1553B芯片HKS1553BCRT是一款集智能化、通用化、小型化和低功耗為一體的國產1553B通信處理芯片。該芯片采用SOC架構，集成了ARM7TDMI微處理器、1553B協議處理器、外部總線控制器（EBC）、雙口存儲器（DPRAM）、靜態隨機存儲器（SRAM）、實時時鐘（RTC）、看門狗（WDT）、時間間隔計時器（DT）、串口控制器（UART）及中斷控制器功能的片上系統，用于實現1553B總線接口功能。它主要承擔著傳輸層任務，包括控制1553B協議處理器，實現ISBC協議，處理通信錯誤，響應子系統主機命令進行服務等功能。

3.2 硬件結構設計

1553B模塊是一智能化、通用化及標準化的1553B總線通信處理器。硬件主要包括以下功能模塊：SoC1553B芯片；存儲器；時鐘電路；電源轉換電路；復位電路；串行接口；1553B總線收發電路；主機接口電路。

4 軟件設計

1553B模塊通信軟件由傳輸軟件和驅動軟件組成，是實現1553B總線通信和網絡管理的專用軟件。其中，傳輸軟件控制系統多路傳輸數據總線上的數據傳輸，其任務包括信息處理、WDT時鐘管理、系統時鐘同步以及子系統故障等處理功能；驅動軟件實現1553B模塊與子系統主機應用軟件間的接口控制與數據傳遞，它可提供各類消息數據的讀、寫支持，RTC計時器的讀寫操作，1553B模塊狀態的報告等處理功能，除此之外，1553B模塊通信軟件的另一重要功能是對1553B總線通信過程中的某些特殊消息如緊急消息、WDT時鐘以及BIT故障信息以中斷的形式上報給子系統主機，并對上報的中斷中斷原因做必要的分析和處理。

1553B軟件與子系統應用層軟件之間的調用關系如圖3所示，圖中虛線部分為1553B模塊通信軟件。

4.1 傳輸軟件

傳輸層軟件是1553B模塊通信軟件的一部分，駐留在FLASH中。傳輸層軟件由以下部分組成：消息處理；故障處理；控制程序。

4.2 驅動軟件

驅動軟件是宿主機應用軟件與1553B模塊之間傳遞信息的媒介，提供了多種消息讀、消息寫、控制程序和時鐘控制程序。另外，驅動軟件還負責處理來自1553B模塊的中斷請求，包括解釋中斷碼并報告給應用軟件。

驅動程序可分為四類：狀態控制程序；系統控制程序；時鐘控制程序；消息控制程序。

當任何驅動程序運行結束時，將返回一個終止碼（INCODE）給應用層。如果程序服務成功，將返回零值；否則將根據不同的驅動程序和出錯類型返回小于零值。

5 通信表結構

通信表是應用程序與1553B模塊之間的接口文件，定義了出入RT的各類消息的物理塊名、邏輯名、終端子地址、消息功能及總線屬性等相關信息之間的對應關系。通信表包括輸入通信表和輸出通信表。它的第一個字為通信表長度，其后每兩個字為一條記錄，按邏輯消息號順序排列。其中OWR=1（bit4）表示數據不允許重寫；INT=1（bit3）表示緊急消息；ROL=1（bit2）表示此消息BC模式下使用，ROL=0表示此消息RT模式下使用；CHA=01（bit1，bit0）表示總線B，CHA=00表示總線A。

RT地址定義了該子系統在通信網絡中分配的遠程終端號，該號是唯一確定的。

子系統主機應用軟件按邏輯消息號讀或寫相應的消息，1553B驅動軟件根據通信表中邏輯號實現相應消息的讀或寫。輸入、輸出通信表和RT地址由子系統主機應用軟件提供。

6 結 論

本文基于SOC芯片的1553B總線遠程終端設計。該設計充分發揮了HKS1553BCRT芯片內部資源豐富、接口簡單的優點。同時，內嵌ARM7TDMI微處理器的具有計算速度快的優點，滿足了有效載荷的高速數據采集、處理需求。該設計已在某機載有效載荷中成功應用，應用結果表明：該系統具有開發簡單、性能穩定的特點，可應用于各類機載1553B總線遠程終端的設計。

參考文獻：

[1]數字式時分制指令/響應型多路傳輸數據總線[P].北京：中國標準出版社，1997.

[2]DDC.MIL-STD-1553A/B ACE users guide[S].USA：DDC，1999.

[3]HKS1553BCRT用戶使用手冊[M].西安：西安翔騰微電子技術有限公司，2010.

[4]馬捷中.1553B 總線控制器遠程終端軟件設計[J].測控技術，2003（2）.

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關鍵詞：嵌入式 網絡終端 通信軟件設計

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）11-0001-01

前言

嵌入式網絡終端的通信軟件設計，是以計算機技術為基礎，將可用于通信系統的軟件以嵌入式的方式與通信系統融合，實現通信系統的智能化和技術化，滿足當下人們的通信需求。隨著計算機技術、信息技術、網絡技術的發展，嵌入式網絡終端系統得到了前所未有的發展和進步，其在通信系統的應用，更是促進了網絡通信系統的發展，對傳統通信行業帶來了巨大的沖擊。本文著重分析了嵌入式系統的構成，并就其系統程序進行了相關闡述，最后分析了利用嵌入式網絡終端如何實現通信軟件設計。

一、入式系統分析

嵌入式系統的核心是應用，通過利用嵌入式硬件，對應用體系中的相關功能加以改制，形成以嵌入式硬件為核心的計算機系統。嵌入式系統具有較強的可靠性和穩定性，能夠滿足系統的成本、功耗、體積等多方面的要求，在信息領域和通信領域得到了較為廣泛的應用。嵌入式系統由以下幾個部分構成：硬件設備、驅動設備、應用軟件設備。起重硬件設備包括嵌入式處理器以及嵌入式的設備，驅動設備主要指的是嵌入式系統軟件。應用軟件則是具體的系統軟件，是嵌入式系統與嵌入對象之間實現的功能[1]。

嵌入式網絡終端構成：

1.網絡終端核心板：這一設備是嵌入式網絡終端的核心部分，主要采用了S3C6410微處理器，具有較強的多媒體處理功能，并且具備256M存儲器，可以實現信息存儲功能;

2.電源模塊：主要以直流電源供電模式為主，并且配備電源適配器，保證系統電源穩定性;

3.串口模塊：串口模塊是實現設備連接的關鍵部位，是嵌入式網絡終端實現其功能的重要組成部分，方便用戶利用交叉串口線與PC機進行通訊連接;

4.以太網模塊：以太網模塊能夠更好地適應10/100M網絡，并可以與路由或是交換機實現自由連接;

5.音頻輸入、輸出模塊：嵌入式網絡終端應用的音頻輸入輸出模塊具有高度集成的性能，主要應用于移動設備和移動通信領域，采用了雙重編碼解碼操作，更加有利于信息的傳輸;

6.系統模塊：系統模塊主要包括LED、PWN形式的蜂鳴器、利用調試的接口、線路串口、音頻輸入、輸出口、紅外接收口等，實現數據傳輸的方便性。

二、基于嵌入式網絡終端的通信軟件設計

本文對嵌入式網絡終端的通信軟件設計的研究，以網絡聊天軟件設計與實現為例，通過分析網絡即時消息的傳播系統設計，我們可以更加直觀地看出嵌入式網絡終端是如何實現通信軟件設計的[2]。

1.網絡聊天軟件設計分析

網絡聊天軟件的設計，就是即時通信的一種現實表現形式，在設計過程中，主要包括用戶界面模塊、通信模塊、好友管理模塊。網絡聊天軟件的設計，是嵌入式網絡終端的一種具體應用，它方便了信息的傳輸，通過友好性界面的設計，實現了即時通信目標。嵌入式模塊在網絡聊天中的具體應用，主要是將應用程序的數據包通過傳輸層協議送到IP網絡上，并且利用TCP/IP協議傳輸層協議，將數據進行傳播。在數據傳輸過程中，需要利用UDP端口。UDP端口更加適用于一次性小批量數據傳輸，可以在很大程度上縮減數據包封包和傳輸的延遲時間，完成信息的即時傳播。

2.基于嵌入式網絡終端通信模塊設計與功能實現

網絡聊天的通信模塊采用Socket套接字編程，并且由UDP進行數據傳輸和接收。在傳輸和接受過程中，數據發送以定向模式進行傳輸，具體實現步驟如下：（1）UDP協議啟動函數程序，在數據傳輸過程中，利用IPV4的地址，將程序進行套接字類型轉化，并且利用UDP協議進行表示，將程序編碼翻譯過來，實現數字傳輸目標;（2）Bind函數綁定個人計算機的IP地址和終端，采用網絡數據的異步接收方法，將數據信息進行接收，并且進行回調方法將數據再傳輸出去;（3）數據信息到了傳輸目的地后，依舊靠UDP協議進行信息翻譯，從而實現雙方的通信交流。嵌入式網絡終端模塊進行信息傳輸過程中，具有一定的指向性，設備中的聊天系統可以通過廣播進行數據發送，通知好友，與好友進行聊天。在實際應用過程中，可以先進性Soket數據設置，使套接字允許發送廣播信息，并且根據異步接收方法，進行數據設置和調整，滿足數據傳輸需要。網絡聊天通信軟件的設計和實施，主要得益于嵌入式系統的串口模塊、以太網口模塊、音頻輸入輸出模塊的功能，完成數據、信息的傳播和接收，從而實現通信目標[3]。

結束語

隨著我國社會經濟的發展和進步，人們對通信的要求越來越高，如何加強嵌入式系統在通信軟件中的應用，滿足人們的通信需求，將是嵌入式系統應用于通信軟件中的日后發展方向。對此，在日后的應用過程中，我們應該注重嵌入式系統的改進，使之與通信軟件更好地融合，從而實現二者共同發展目標。

參考文獻

[1]何花. 基于嵌入式網絡終端的通信軟件設計[D].福建師范大學，2012.

[2]何花，王平，施文灶，徐世武. 基于WINCE5.0的通信軟件設計[J]. 電子測量技術，2010，11：117-123.

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1（略）

2（略）

2.1功能及系統組成

系統主要功能:實現機載局域網計算機與地面局域網計算機的互聯互通;實現機載地面寬帶數據鏈接,實現對機載系統遙控;機載被控系統工作狀態能夠實時傳輸到地面遙控系統并顯示。系統由機載和地面兩部分組成。機載設備包括被控被控計算機、機載網關設備、機載寬帶數傳設備等;地面設備包括遙控計算機、地面網關設備、地面寬帶數傳設備等。系統組成如圖1所示,其中最關鍵的設備是網管設備和寬帶數傳設備。機載網管設備主要功能是將被控計算機送來的TCP/IP格式數據包進行相關處理再送至機載寬帶數傳設備;寬帶數傳設備進行TDMA協議處理、糾錯編碼及調制后通過無線信道發送到地面寬帶數傳設備。

2.2方案設計

以遠程計算機控制技術為基礎,采用Symantec公司的PcAnywhere遠程控制軟件,開發IP網關和寬帶傳輸設備,建立面向連接的TCP/IP無線通道,實現遙控功能。為實現TCP/IP協議數據包通過無線網絡透明傳輸,協調無線網絡與有線以太網之間數據流量的平衡,必須在以太網和無線網絡之間構建一無線網關,實現從以太網截獲的數據包到無線鏈路之間幀格式的平滑轉換以及其逆過程。無線網關與寬帶數傳設備配合,與無線網絡上對等的無線網關進行透明通信,完成機載局域網絡到地面遙控局域網絡的無縫橋接,最終實現地面遠程控制軟件跨越地空無線通信網絡,成功控制遠端載機應用軟件的目的。

本方案設計中,遠程控制軟件服務端程序與被控系統應用程序運行于統一環境———機載被控計算機;地面遠程控制軟件客戶端程序安裝于主控計算機,無線網關軟件安裝于機載和地面專用工控制計算機。

2.3工作原理

系統加電工作,啟動被控計算機PcAnywhere服務端軟件,操作人員以給定的用戶名和預分配密碼從地面主控計算機遠程登錄機載被控計算機。獲得機載被控計算機授權后,PcAnywhere服務端程序將獲取機載被控計算機顯示界面信息,打包形成TCP/IP格式數據包送機載無線網關,機載無線網關進行相關處理再送至機載寬帶數傳設備。寬帶數傳設備進行TDMA協議處理、糾錯編碼及調制后通過無線信道發送到地面寬帶數傳設備。地面寬帶數傳設備將收到的無線信號進行解調、糾錯譯碼及TDMA協議處理后送地面無線網關。地面無線網關對收到的信息進行機載無線網關逆處理,并將重構后TCP/IP格式數據包發送至地面遙控計算機,運行于該計算機上的遠程控制客戶端軟件將收到的TCP/IP格式數據包恢復為機載被控計算機界面顯示信息,并顯示到地面遙控計算機上[2]。此時,操作員就能在地面遙控計算機上看到機載被控計算機的界面了,具備遠程遙控操作機載被控計算機的能力。

在地面遙控計算機顯示的機載被控計算機界面上雙擊系統應用軟件圖標,這種情況下PcAnywhere客戶端會將鼠標的點擊動作信息和位置信息收集打包上傳到機載被控計算機,其過程類似機載被控計算機顯示界面的傳輸,僅是傳輸方向不同。當機載被控計算機上的PcAnywhere服務器端軟件將收到地面遙控計算機上傳的鼠標位置和動作信息恢復為相應的操作系統動作,于是啟動機載被控計算機上的系統應用軟件。機載被控計算機上系統應用軟件的啟動帶來機載被控計算機畫面的大幅更新,于是又激發新一輪機載被控計算機顯示界面的下傳過程。

地面遙控計算機更新為機載被控計算機上系統應用軟件界面后,地面操作人員就如同在本機上一樣對機載任務系統進行操作控制。當地面主控計算機有鍵盤或鼠標指令時,會重復類似于啟動機載被控計算機上系統應用軟件時的工作過程;當地面主控計算機有鍵盤、鼠標指令或機載設備主動上報狀態導致機載被控計算機顯示界面更新,會重復類似于機載被控計算機系統應用軟件界面下傳過程。

2.4關鍵技術

2.4.1寬帶數傳設備技術

基于遙控系統需求,進行數據傳輸體制、消息內容與格式、處理與變換等研究,建立穩定可靠的空地寬帶數據鏈接,是實現地空無線遙控功能的關鍵之一。

2.4.2網關技術

網關是實現機載局域網上計算機與地面局域網上計算機透明TCP/IP傳輸的最關鍵技術[3]。網關的主要功能是在以太網和無線鏈路之間完成幀格式的轉換(截獲TCP/IP協議中IP層輸入數據,按照要求格式打包后送寬帶數傳設備傳輸,數據傳輸時網關還要實現IP數據的緩存、流量控制、自動重傳等,在接收到從無線鏈路來的數據后,還原成IP數據并從指定以太網口發送出去),通過無線鏈路與其他網關進行通信,實現空地局域網計算機的互聯[4]。

2.4.3遠程遙控技術

遠程遙控技術是實現地空無線遙控3項關鍵技術之一。遠程遙控較常用的兩種協議是專用協議和通用協議。

(1)訂制專用協議

制定專用的地空遙控協議(類似無人機測控協議),優點是相對于通用協議可以適當降低遙控信道傳輸速率,但需要開發適于被遙控系統的嵌入式軟件、可擴展性差,需要對機載原有系統進行升級改造,開發成本較高。

(2)使用通用協議

研發遙控系統的目是為了提高試飛訓練效率,降低試飛訓練風險,不影響原有任務系統運行,采用PcAnywhere遠程遙控軟件成本低,但信道傳輸速率相對較高。PcAnywhere遠程遙控簡單來說就是將完整的窗口界面通過TCP/IP網絡傳輸到另一臺計算機的屏幕上,并能將鼠標鍵盤指令傳回被控計算機,并具有跨平臺的特性。綜合分析后作者認為地空遙控系統采用PcAnywhere遠程遙軟件比較合適。

3關鍵技術測試驗證確定地空遙控系統基本狀態之后,基于關鍵技術研究成果繼續開展測試驗證,為遠程遙控系統實驗室仿真試驗和機載地面聯試奠定基礎。

3.1遠程遙控軟件———PcAnywhere

測試PcAnywhere軟件遠程遙控時產生的數據流量,并與網關設備和寬帶傳輸設備能力比較,驗證軟件與硬件適配性。PcAnywhere數據流量測試環境如圖2所示。主控端計算機與被控端計算機通過本地局域網建立鏈接,用遠程控制客戶端程序操作被控計算機,采用360網絡監視軟件監視主控端計算機與被控端計算機在遠程遙控時雙向的數據傳輸流量,監視到的數據傳輸流量如表1所示。

3.2網關軟件

測試網關軟件數據處理能力,測試環境如圖3所示。測試計算機1和測試計算機2上安裝測試軟件,兩計算機通過網關和網關橋接軟件建立IP網絡鏈接。使用測試軟件在測試計算機1和測試計算機2之間進行雙向傳輸文件,在測試軟件上監視到的文件傳輸速率見表2。

3.3寬帶數傳設備性能測試

測試寬帶數傳設備數據傳輸的速率、時延,數據傳輸性能測試環境如圖4所示。測試計算機1、測試計算機2安裝專用數傳速率測試軟件,測試計算機1、測試計算機2通過寬帶數傳設備無線連接。使用專用數傳測試軟件進行雙向數據傳輸,最終得到測試結果見表3。

4實驗室仿真測試

2011年5月,在實驗室搭建了遠程遙控系統仿真測試環境,用該仿真測試環境驗證無線網關算法,測試遙控過程上、下行數據流量等。實驗室仿真測試環境主要由機載、地面寬帶數傳設備模擬器等構成。寬帶傳輸設備模擬器具有傳輸速度控制、時延調整和誤碼輸入功能,用這些功能模擬無線網絡的速率、時延和誤碼。實驗室遠程遙控系統仿真測試環境如圖5所示。主控端計算機、被控端計算機通過網關程序和寬帶數傳設備模擬器連接,并將機載寬帶數傳設備模擬器的發送速率設置為3Mbyte/s,時延設置為100ms;地面寬帶數傳設備模擬器的發送速率設置為80kbyte/s、時延設置為100ms;主控端計算機使用PcAnywhere客戶端軟件控制被控端計算機。在主控端計算機遠程控制操作結束后,測試結果如下:

(1)主控計算機能夠通過網關和寬帶數傳設備模擬器建立的TCP/IP通道鏈接到被控計算機上;(2)主控計算機能夠通過PcAnywhere客戶端程序遠程控制被控端計算機;

(3)主控計算機遠程遙控被控計算機時,簡單操作(移動一下鼠標、鍵盤的一個輸入)主控計算機上遠程遙控客戶端軟件的反應速度很快,基本感覺不到延時;

(4)主控計算機遠程遙控被控計算機時,復雜操作(連續移動鼠標、或者是有新的界面彈出)主控計算機上的遠程遙控客戶端軟件界面操作結果有約2s時延。

5機載地面聯試

2011年6月,在試飛外場結合某產品試飛,進行機載地面遠程遙控系統聯試,試驗采用全部的實裝設備,驗證在真實環境條件下遠程遙控系統功能。機載地面聯試環境如圖6所示。外場機載地面聯試試驗結果與實驗室仿真測試環境下測試結果相同。

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網絡編程基于TCP協議的網絡編程，按照是否有幀聽端口，通常分為兩種模式，一種是服務器模式(偵聽端口)，另外一種為客戶端模式。本儀器采用的是客戶端模式。關于Linux網絡通信中客戶端編程的初始化代碼，由于資料較多，這里不再累述。本文僅僅給出接收數據或發送數據的部分代碼，因為儀器除了要處理網絡信息外，還要進行檢測數據的采集以及按鍵信息的處理，因此網絡數據的傳送或接收，不可以是阻塞的模式，必須是能夠立即返回的非阻塞模式。本儀器采用傳統的Linux操作系統下API函數select，來實現對網絡端口狀態的監控，進而實現數據傳輸的非阻塞功能。以下是實現功能的部分代碼。發送數據的代碼段，其中m_tv變量保存的是超時返回的時間設置。接收數據的代碼段，m_tv的定義同上。如檢測到網絡口有數據上送的時候才進行數據的接收。

通信模塊的詳細介紹

通信協議介紹發生通信的兩端(儀器和上位機)，按照事先對數據傳送的同步方式、數據結構、底層通信協議進行相互的約定，共同的遵守，這些約定就稱為通信規約。基于網絡接口的通信協議工作在應用層。通信協議制定的好壞直接影響儀器傳輸數據的速率，以及通信質量的可靠程度。按照通信協議的傳輸類型一般分為三類:(1)循環上送類型。儀器在進行正常的設置之后，不經過上位機的干預，主動將數據發送到上位機。(2)事件驅動類型。在正常工作模式下不向上位機發送數據，當有特殊事件發生的時候才向上位機發送數據。(3)被動召調類型。正常工作的時候，儀器不向上位機傳送數據，直到上位機向儀器發送召調報文的時候才進行數據上送。考慮到儀器的工作模式，需要實時的向上位機發送數據，所以排除事件驅動類型的通信規約。由于檢測手段的限制，要求儀器軟件采樣率較高，通常為10kHz以上，故對于數據傳輸的實時性要求較高，也不采用召調類型的傳輸協議。最終，儀器采用的是循環上送類型傳輸協議。協議內容儀器與上位機進行通信，包括兩個方面的內容:(1)從上位機接收報文，例如開始采集數據、停止采集、發送參數等;(2)將采集到的數據發送給上位機，以供上位機進行顯示或分析。的是三組0xD70x09共6個字節作為同步字，該報文頭參照“部頒CDT循環遠動規約”中的報文規定。數據幀長度:表示該幀報文的長度，由兩個字節的長度表示，低字節在前，高字節在后。報文的長度不包括同步字的六個字節。命令控制字:指示該幀報文的作用，由兩個字節的長度表示，低字節在前，高字節在后。數據區域:包含需要上傳或是下載數據的內容。數據的內容都是兩個字節組成一個數據元素，低字節在前，高字節在后。在原協議中，在數據區域后還存在一個校驗碼域，是用來檢驗該幀報文的數據是否完整。但由于儀器的底層采用的是基于流套接字的TCP報文協議，是可靠性連接，并且考慮到數據傳送的實時性，在實際的工程使用中將校驗碼域進行刪除。因篇幅有限，僅給出部分實際報文例子，其他報文類似推導即可:(1)開始采集數據0xD70x090xD70x090xD70x090x040x000x010x00(2)發送心跳包0xD70x090xD70x090xD70x090x040x000x050x00(3)循環上送數據0xD70x090xD70x090xD70x090x140x000x080x000x110x000x220x000x330x000x440x000x550x000x660x000x770x000x880x00其中，0x110x00～0x880x00表示的是八個物理采樣通道的檢測數值。協議分析流程圖任何數據通信協議都必須依靠軟件實現，因此軟件對通信協議實現的好壞情況，直接影響儀器的系統穩定性和其他性能指標。系統的穩定性是指儀器能否經受得住長時間，大數據量傳輸的考驗而不出現死機或數據傳輸不穩定的情況。其他性能指標是指實時性以及均勻性，實時性指儀器能否將數據實時的傳輸給上位機或對于上位機給出的報警信息是否及時響應，均勻性指數據的傳輸是否節奏一致，不能時快時慢。詳細的程序處理流程協議分析流程圖。當協議解析程序段分析出上位機給出的命令控制字后，就可以很方便地根據命令來進行相關的動作，例如設置參數、應答數據、設置報警等。

儀器軟件自動更新的實現