基于VxWorks的多路高速串口的通信方法设计

在10路都没有数据的极限情况下测量轮询开销VP。在这种极限情况下，应用全中断的方式，10路串口没有数据不会产生中断，中断开销为0；应用全轮询的方式，CPU每次只查询外部寄存器但不接收数据，所以每次CPU都是空转，测量出来的为轮询的固定开销VP=163.84μs。在这种情况下，中断显然要优于轮询。

3.1 均衡负载

在多路负载均衡的情况下，测量中断吞吐率OI=B1为达到OX16C954中断门限后，触发的接收中断所接收的数据量(B1≥64B)；B2为产生超时中断时所接收的数据量（B2≤64B）。轮询吞吐率OP=B′为轮询接收的数据量。如图5所示，在VxWorks系统中1tick=1/8000(s)。因为设置了中断门限，所以中断在数据量低的时刻有一个跃变；轮询的跃变由轮询的周期设置，如果改变轮询周期，跃变点将发生转移。轮询的吞吐率随输入数据量的增加而呈线性增长；在数据量低时中断要优于轮询，随着数据量的增长轮询就要优于中断，在两者相交的时刻，通过实验可以找到γ和PUMAX的值。

3.2 非均衡负载情况

非均衡负载情况，即m1路数据负载大、m2路数据负载小的情况(m1+m2=10)下，测量OI、OP和OC（中断和轮询相结合的吞吐率）。如图6所示，在横坐标为1处，为m1=3，m2=7的情况，由于应用了批中断，中断的效率要优于轮询，中断和轮询相结合的方法要略优于中断；在横坐标为2处，为m1=5，m2=5的情况，相结合的方法要略优于中断和轮询；在横坐标3处为m1=7，m2=3的情况，相结合的方法近似轮询，要优于中断。

本文在综合分析各种串口接收方式不足的基础上，提出了中断和轮询相结合的方法。实验结果表明，在满足系统实时性要求的前提下，改进后的高速多串口系统吞吐率比应用单一的中断或轮询方式在多路高速串口系统中、各串口负载不均衡的情况下，得到了明显的提高。

作者：李柏楠 王文峰 季中恒 来源：电子技术应用