專利名稱：一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的處理方法，尤其是涉及一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法。
背景技術(shù)：
船用雷達(dá)是現(xiàn)代船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的必備設(shè)備之一，它的主要作用是船舶導(dǎo)航及探測、避開海上障礙物?，F(xiàn)代船用雷達(dá)正在往高分辨率、大顯示屏的方向發(fā)展，造成雷達(dá)回波數(shù)據(jù)量顯著提高，相應(yīng)的提高了雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸速率，同時，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)是持續(xù)不斷的數(shù)據(jù)流。雷達(dá)回波數(shù)據(jù)是整個雷達(dá)系統(tǒng)最重要的數(shù)據(jù)，所有的雷達(dá)算法及處理都是基于雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行的，因此可靠、高效地采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)顯得極其重要。船用雷達(dá)的工作流程雷達(dá)的天線單元產(chǎn)生雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至 數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元對雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，最終將處理完的數(shù)據(jù)送往顯示單元進(jìn)行雷達(dá)圖像顯示。傳統(tǒng)的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法使用一個直接存儲器存取(Direct MemoryAccess,即DMA)通道、一個內(nèi)存緩沖區(qū)進(jìn)行雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集，通過DMA通道將雷達(dá)回波數(shù)據(jù)從串口傳輸至內(nèi)存緩沖區(qū)內(nèi)，但從DMA通道傳輸完一個內(nèi)存緩沖區(qū)大小的數(shù)據(jù)產(chǎn)生DMA中斷到使能DMA進(jìn)行下一次數(shù)據(jù)傳輸之間需要執(zhí)行中斷處理函數(shù)，一旦中斷處理函數(shù)的執(zhí)行時間過長，則串口中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)不能及時被傳輸?shù)絻?nèi)存緩沖區(qū)內(nèi)，會發(fā)生串口接收溢出，造成雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的丟失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，它可防止串口接收溢出，從而有效地避免雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的丟失。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，數(shù)據(jù)處理單元采集雷達(dá)天線單元產(chǎn)生的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元包括串口、DMA控制器、內(nèi)存及數(shù)據(jù)處理模塊，所述的串口包括接收FIFO (先入先出緩沖存儲器)，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)通過DMA控制器從接收FIFO傳輸至內(nèi)存中，具體包括以下步驟SI.將串口配置為DMA接收模式，設(shè)置接收FIFO的閾值；S2.在內(nèi)存中設(shè)置兩個容量相同的第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)；S3.在DMA控制器中設(shè)置兩個DMA通道分別作為第一 DMA通道和第二 DMA通道，將第一 DMA通道的源地址和第二 DMA通道的源地址均設(shè)置為接收FIFO的地址，將第一 DMA通道的目的地址設(shè)置為第一緩沖區(qū)的首地址，將第二 DMA通道的目的地址設(shè)置為第二緩沖區(qū)的首地址,第一 DMA通道的目的地址的尋址方式和第二 DMA通道的目的地址的尋址方式均配置為遞增尋址方式；S4.使能串口，使能第一 DMA通道，啟動數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元開始采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，接收FIFO開始接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；
S5.第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中；S6.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，第二 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第二緩沖區(qū)中，同時第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間；S7.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中，同時第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間；S8.循環(huán)執(zhí)行S6飛7，直至數(shù)據(jù)處理單元停止采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)。步驟S5的具體步驟如下
S5-①.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到所設(shè)定的閾值時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S5-②.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S5-①繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S6。步驟S6的具體步驟如下S6-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，使能第二 DMA通道，關(guān)閉第一 DMA通道；S6-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到所設(shè)定的閾值時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求； S6-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第二 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第二緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第二緩沖區(qū)時，返回步驟S6-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S7。步驟S7的具體步驟如下S7-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，使能第一 DMA通道，關(guān)閉第二 DMA通道；S7-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到所設(shè)定的閾值時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S7-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S7-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S8。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于申請了兩個DMA通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，分配了兩個緩沖區(qū)用于緩存串口接收的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，兩個DMA通道可以交替?zhèn)鬏斃走_(dá)回波數(shù)據(jù)，由于對緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理(包含了中斷處理函數(shù)的執(zhí)行)與DMA通道傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)是并行的，因此中斷處理函數(shù)執(zhí)行時間并不影響雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的接收，從而有效地解決了串口數(shù)據(jù)溢出的問題，避免了雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的丟失；雙通道DMA傳輸和雙緩沖機(jī)制的使用保證了雷達(dá)回波數(shù)據(jù)采集的正確性與穩(wěn)定性，使得高速、持續(xù)的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)能夠及時、高效的傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元中進(jìn)行處理。


圖I為本發(fā)明中數(shù)據(jù)處理單元的結(jié)構(gòu)原理框圖；圖2為本發(fā)明基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法的流程示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 實施例一如圖所示，一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，數(shù)據(jù)處理單元采集雷達(dá)天線單元產(chǎn)生的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元包括串口、DMA控制器、內(nèi)存及數(shù)據(jù)處理模塊，所述的串口包括接收FIFO，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)通過DMA控制器從接收FIFO傳輸至內(nèi)存中，串口為TI公司的Mcbsp串口，串口的接收FIFO(先入先出緩沖存儲器)的容量為128 X 32bit，串口的時鐘頻率為48MHz，雷達(dá)上單元每秒鐘發(fā)送3000幀雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，每幀雷達(dá)回波數(shù)據(jù)大小為1KB，因此雷達(dá)回波數(shù)據(jù)速率為3MB/s，具體包括以下步驟SI.將串口配置為DMA接收模式，設(shè)置接收FIFO的閾值，閾值設(shè)置為64X32bit ;S2.在內(nèi)存中設(shè)置兩個容量相同的第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)，第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)的容量設(shè)置為24KB ；S3.在DMA控制器中設(shè)置兩個DMA通道分別作為第一 DMA通道和第二 DMA通道，將第一 DMA通道的源地址和第二 DMA通道的源地址均設(shè)置為接收FIFO的地址，將第一 DMA通道的目的地址設(shè)置為第一緩沖區(qū)的首地址，將第二 DMA通道的目的地址設(shè)置為第二緩沖區(qū)的首地址,第一 DMA通道的目的地址的尋址方式和第二 DMA通道的目的地址的尋址方式均配置為遞增尋址方式；S4.使能串口，使能第一 DMA通道，啟動數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元開始采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，接收FIFO開始接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S5.第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中；S6.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，第二 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)
回波數(shù)據(jù)傳輸至第二緩沖區(qū)中，同時第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)
行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回
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波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間，第二 DMA通道填滿第二緩沖區(qū)需要^7^ = 8/#，則數(shù)據(jù)處理模塊
3 A./" / s
需要在8ms內(nèi)處理完第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S7.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)
回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中，同時第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)
行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回
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波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間，第一 DMA通道填滿第一緩沖區(qū)需要= ，則數(shù)據(jù)處理模塊
3 MHI s
需要在8ms內(nèi)處理完第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S8.循環(huán)執(zhí)行S6飛7，直至數(shù)據(jù)處理單元停止采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)。步驟S5的具體步驟如下
S5-①.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到64X32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求； S5-②.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S5-①繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S6。步驟S6的具體步驟如下S6-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)(即第一 DMA通道傳輸完24KB雷達(dá)回波數(shù)據(jù)至第一緩沖區(qū))時，使能第二 DMA通道，關(guān)閉第一 DMA通道；S6-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到64X32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S6-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第二 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷 達(dá)回波數(shù)據(jù)到第二緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第二緩沖區(qū)時，返回步驟S6-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S7。步驟S7的具體步驟如下S7-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)(即第二 DMA通道傳輸完24KB雷達(dá)回波數(shù)據(jù)至第二緩沖區(qū))時，使能第一 DMA通道，關(guān)閉第二 DMA通道；S7-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到64X32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S7-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S7-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S8。實施例二 如圖所示，一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，數(shù)據(jù)處理單元采集雷達(dá)天線單元產(chǎn)生的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元包括串口、DMA控制器、內(nèi)存及數(shù)據(jù)處理模塊，所述的串口包括接收FIF0，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)通過DMA控制器從接收FIFO傳輸至內(nèi)存中，串口為TI公司的Mcbsp串口，串口的接收FIFO(先入先出緩沖存儲器)的容量為128X32bit，串口的時鐘頻率為48MHz，雷達(dá)上單元每秒鐘發(fā)送3000幀雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，每幀雷達(dá)回波數(shù)據(jù)大小為1KB，因此雷達(dá)回波數(shù)據(jù)速率為3MB/s，具體包括以下步驟SI.將串口配置為DMA接收模式，設(shè)置接收FIFO的閾值，閾值設(shè)置為32X32bit ;S2.在內(nèi)存中設(shè)置兩個容量相同的第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)，第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)的容量設(shè)置為24KB ；S3.在DMA控制器中設(shè)置兩個DMA通道分別作為第一 DMA通道和第二 DMA通道，將第一 DMA通道的源地址和第二 DMA通道的源地址均設(shè)置為接收FIFO的地址，將第一 DMA通道的目的地址設(shè)置為第一緩沖區(qū)的首地址，將第二 DMA通道的目的地址設(shè)置為第二緩沖區(qū)的首地址,第一 DMA通道的目的地址的尋址方式和第二 DMA通道的目的地址的尋址方式均配置為遞增尋址方式；S4.使能串口，使能第一 DMA通道，啟動數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元開始采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，接收FIFO開始接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；
S5.第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中；S6.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，第二 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第二緩沖區(qū)中，同時第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回
波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間，第二 DMA通道填滿第二緩沖區(qū)需要= Sws，則數(shù)據(jù)處理模塊
需要在8ms內(nèi)處理完第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S7.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中，同時第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回
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波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間，第一 DMA通道填滿第一緩沖區(qū)，則數(shù)據(jù)處理模塊
需要在8ms內(nèi)處理完第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S8.循環(huán)執(zhí)行S6飛7，直至數(shù)據(jù)處理單元停止采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)。步驟S5的具體步驟如下S5-①.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到32 X 32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求； S5-②.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S5-①繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S6。步驟S6的具體步驟如下S6-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)(即第一 DMA通道傳輸完24KB雷達(dá)回波數(shù)據(jù)至第一緩沖區(qū))時，使能第二 DMA通道，關(guān)閉第一 DMA通道；S6-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到32 X 32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S6-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第二 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第二緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第二緩沖區(qū)時，返回步驟S6-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S7。步驟S7的具體步驟如下S7-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)(即第二 DMA通道傳輸完24KB雷達(dá)回波數(shù)據(jù)至第二緩沖區(qū))時，使能第一 DMA通道，關(guān)閉第二 DMA通道；S7-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到32 X 32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S7-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S7-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S8。實施例三如圖所示，一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，數(shù)據(jù)處理單元采集雷達(dá)天線單元產(chǎn)生的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元包括串口、DMA控制器、內(nèi)存及數(shù)據(jù)處理模塊，所述的串口包括接收FIFO，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)通過DMA控制器從接收FIFO傳輸至內(nèi)存中，串口為TI公司的Mcbsp串口，串口的接收FIFO(先入先出緩沖存儲器)的容量為128X32bit，串口的時鐘頻率為48MHz，雷達(dá)上單元每秒鐘發(fā)送3000幀雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，每幀雷達(dá)回波數(shù)據(jù)大小為1KB，因此雷達(dá)回波數(shù)據(jù)速率為3MB/s，具體包括以下步驟SI.將串口配置為DMA接收模式，設(shè)置接收FIFO的閾值，閾值設(shè)置為96X32bit ;S2.在內(nèi)存中設(shè)置兩個容量相同的第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)，第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)的容量設(shè)置為24KB ；S3.在DMA控制器中設(shè)置兩個DMA通道分別作為第一 DMA通道和第二 DMA通道，將第一 DMA通道的源地址和第二 DMA通道的源地址均設(shè)置為接收FIFO的地址，將第一 DMA通道的目的地址設(shè)置為第一緩沖區(qū)的首地址，將第二 DMA通道的目的地址設(shè)置為第二緩沖區(qū)的首地址,第一 DMA通道的目的地址的尋址方式和第二 DMA通道的目的地址的尋址方式均配置為遞增尋址方式；
S4.使能串口，使能第一 DMA通道，啟動數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元開始采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，接收FIFO開始接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S5.第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中；S6.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，第二 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第二緩沖區(qū)中，同時第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回
.)4KH
波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間，第二 DMA通道填滿第二緩沖區(qū)需要^7— = 8/ 5，則數(shù)據(jù)處理模塊
3 MB / s
需要在8ms內(nèi)處理完第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S7.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，第一 DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中，同時第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回
波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間，第一 DMA通道填滿第一緩沖區(qū)需要則數(shù)據(jù)處理模塊
3 / .S
需要在8ms內(nèi)處理完第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)；S8.循環(huán)執(zhí)行S6飛7，直至數(shù)據(jù)處理單元停止采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)。步驟S5的具體步驟如下S5-①.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到96 X 32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求； S5-②.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S5-①繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S6。步驟S6的具體步驟如下S6-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)(即第一 DMA通道傳輸完24KB雷達(dá)回波數(shù)據(jù)至第一緩沖區(qū))時，使能第二 DMA通道，關(guān)閉第一 DMA通道；S6-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到96 X 32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S6-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第二 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第二緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第二緩沖區(qū)時，返回步驟S6-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S7。步驟S7的具體步驟如下S7-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)(即第二 DMA通道傳輸完24KB雷達(dá)回波數(shù)據(jù)至第二緩沖區(qū))時，使能第一 DMA通道，關(guān)閉第二 DMA通道；S7-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到96 X 32bit時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求；S7-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷 達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S7-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S8。
權(quán)利要求
1.一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，數(shù)據(jù)處理單元采集雷達(dá)天線單元產(chǎn)生的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，所述的數(shù)據(jù)處理單元包括串口、DMA控制器、內(nèi)存及數(shù)據(jù)處理模塊，所述的串口包括接收FIFO，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)通過DMA控制器從接收FIFO傳輸至內(nèi)存中，其特征在于具體包括以下步驟 51.將串口配置為DMA接收模式，設(shè)置接收FIFO的閾值； 52.在內(nèi)存中設(shè)置兩個容量相同的第一緩沖區(qū)和第二緩沖區(qū)； 53.在DMA控制器中設(shè)置兩個DMA通道分別作為第一DMA通道和第二 DMA通道，將第一DMA通道的源地址和第二 DMA通道的源地址均設(shè)置為接收FIFO的地址，將第一 DMA通道的目的地址設(shè)置為第一緩沖區(qū)的首地址，將第二 DMA通道的目的地址設(shè)置為第二緩沖區(qū)的首地址，第一 DMA通道的目的地址的尋址方式和第二 DMA通道的目的地址的尋址方式均配置為遞增尋址方式； 54.使能串口，使能第一DMA通道，啟動數(shù)據(jù)處理單元，數(shù)據(jù)處理單元開始采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，接收FIFO開始接收雷達(dá)回波數(shù)據(jù)； 55.第一DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中； 56.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，第二DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第二緩沖區(qū)中，同時第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間； 57.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，第一DMA通道開始將接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至第一緩沖區(qū)中，同時第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)的時間長于數(shù)據(jù)處理模塊對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的時間； 58.循環(huán)執(zhí)行S6飛7，直至數(shù)據(jù)處理單元停止采集雷達(dá)回波數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，其特征在于步驟S5的具體步驟如下 S5-①.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到所設(shè)定的閾值時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求； 55-②.DMA控制器接收到串口的請求后，第一DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S5-①繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S6。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，其特征在于步驟S6的具體步驟如下 56-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，使能第二DMA通道，關(guān)閉第一 DMA通道； S6-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到所設(shè)定的閾值時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求； S6-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第二 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第二緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第一緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第二緩沖區(qū)時，返回步驟S6-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S7。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，其特征在于步驟S7的具體步驟如下 S7-①.當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第二緩沖區(qū)時，使能第一 DMA通道，關(guān)閉第二 DMA通道； S7-②.當(dāng)接收FIFO中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的容量達(dá)到所設(shè)定的閾值時，串口向DMA控制器發(fā)送DMA接收請求； S7-③.DMA控制器接收到串口的請求后，第一 DMA通道開始從接收FIFO中傳輸雷達(dá)回波數(shù)據(jù)到第一緩沖區(qū)中，同時數(shù)據(jù)處理模塊開始對第二緩沖區(qū)中的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)未填滿第一緩沖區(qū)時，返回步驟S7-②繼續(xù)執(zhí)行；當(dāng)雷達(dá)回波數(shù)據(jù)填滿第一緩沖區(qū)時，執(zhí)行步驟S8。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于串口的船用雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的采集方法，數(shù)據(jù)處理單元采集雷達(dá)天線單元產(chǎn)生的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，特點是設(shè)置了兩個DMA通道進(jìn)行雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的傳輸，相應(yīng)的設(shè)置了兩個緩沖區(qū)用于緩存雷達(dá)回波數(shù)據(jù)，兩個DMA通道可以交替?zhèn)鬏斃走_(dá)回波數(shù)據(jù)；優(yōu)點是雙通道DMA傳輸和雙緩沖機(jī)制的使用有效地解決了串口數(shù)據(jù)溢出的問題，避免了雷達(dá)回波數(shù)據(jù)的丟失，保證了雷達(dá)回波數(shù)據(jù)采集的正確性與穩(wěn)定性，使得高速、持續(xù)的雷達(dá)回波數(shù)據(jù)能夠及時、高效的傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理。
文檔編號G06F13/28GK102831091SQ201210269030
公開日2012年12月19日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者田丹, 李 浩, 陳曦, 李浩瀧, 高云志, 閻旭, 冉元進(jìn) 申請人:寧波成電泰克電子信息技術(shù)發(fā)展有限公司