ARM External interface / 外部接口概述

概述

// FPGA -> ARM
typedef	void	(*FNCT_U8P_U32 )(unsigned char *u8p_src,int len);
// chnID = 4, ch_name = "/dev/dpb_x1643_phych0", tag = 3
int init_chnl( int chnID,char *ch_name,FNCT_U8P_U32 callbackfunc, int tag );

// ARM -> FPGA
int write_data_to_chnl(int chnID,char* buf,int len);

typedef struct ST_JESD_H
{
    INT32U 	msgID:8; 			// 消息ID,带优先级, ID越小,优先级越高
    INT32U 	dstUsrID:4; 		// dst/src 0:aisc 7:rf board  8:io bc 9:dsp 10:HSSI E0 11:ARM 207_2	12:NET 13:SIM 15:io board 	2021/8/4 9:15:10
    INT32U 	ctlFractStop:1; 	// 分片模式的尾帧标志。非分片模式 为 0。
    INT32U 	ctlFractStrt:1; 	// 分片模式的首帧标志。非分片模式 为 0。
    INT32U 	ctlFractMode:1; 	// 帧模式 1:分片模式, 0:流模式
    INT32U 	reserved:1; 		// 保留 0
    INT32U 	sigLen:16;			// 帧 payload 部分长度,不含帧头,单位为字节
}ST_JESD_H;

typedef struct
{
	ST_JESD_H h;
	union
	{
		// ...
		struct {
			uint8	channel	;
			uint8	asio_dat[RBDP_MAX_DATA_LEN-1]	;
		}DN_UP_ASIO;
		// ...
	};//end of union
}AUD3_ST_JESD;

• ARM 收到(receive)的所有外部信息均通过 FPGA 的 init_chnl 接口获取。init_chnl 会启动单独线程(pthread)并在获取到新的消息时调用用户提供的 callbackfunc 回调。

• ARM 向外部发送所有消息同样通过 FPGA 的 write_data_to_chnl 接口。

• ARM ↔ FPGA 之间传输数据格式(”207 消息”)使用 AUD3_ST_JESD 结构体(struct)的内存字节流。消息类型通过 HEADER (ST_JESD_H) 里的 msgID 区分。不同消息类型映射(cast)对应消息体(payload)的不同 union 数据类型。消息体(payload)里的有效数据长度通过 HEADER 里的 sigLen 传递。某些类型消息 payload 里的数据缓冲区字节流还存在单独的结构体类型。例如：
• msgID 0xF0 (AUD3_MSG_UP_ASIO, AUD3_MSG_DN_ASIO)。FPGA ⇒ ARM / ARM ⇒ FPGA。与外部设备的异步串口IO之间接收 / 发送消息。对应 207 消息主体的 DN_UP_ASIO 类型 payload。数据内容存放在 asio_dat 缓冲区里。 外设接口IPC。0-31 对应实际存在的物理串口。≥32 的串口号为后续扩展的虚拟串口（429/203/422//1553/…）。
• 消息来源 / 目标的外部设备类型通过 channel 传递：
• 26 (COM27) : rtc 时钟芯片
• 4 (COM3)、29 (COM30)、30 (COM31): 保密机(bmj)串口
• 7 (COM8): FPP
• 31 (COM32): 天调（天线调节：发起旁路、调谐，查询结果）
• 功放
• 33 : 外部接口(429总线)。
• 34: 外部接口(1553总线)（预留）。
• msgID 0x40 (AUD3_MSG_DN_RCV_FIXF)。ARM ⇒ FPGA。设置电台定频模式下的工作参数（接收频率、调制模式等）。对应 207 消息主体的 DN_RCV_FIXF payload 类型：

typedef struct {    // 8 bytes
    uint32  channel         :14 ;
    uint32  channel_mode    :2  ;   // 通道模式，为0时，支持通道号0~39，为1时，支持通道号0~319，2/3保留
    uint32  reserved		:8  ;
    uint32  ssb_mode        :4  ;   // 1/2/4/7分别对应边带调制模式USB/LSB/CW/AM
    uint32  ssb_bw          :4  ;   // 0/1/2/3/4/5/6分别对应边带调制带宽BW_0K1/BW_1K2/BW_2K7/BW_3K0/BW_6K0/BW_12K/BW_24K
    uint32  freqInHz            ;   // 十进制，以Hz为单位的收频率
}SET_RCV_FIXF;

struct{
	SET_RCV_FIXF set_rcv[40];
}DN_RCV_FIXF;


// 虽然payload里定义了40个。但代码中实际调用该接口时，每次只传入1个频段的定频信息。目前不清楚接口实际上是否支持一次性传入多个定频信息：
typedef struct {
  ST_JESD_H h;
  SET_RCV_FIXF set_rcv;
} ST_CHXX_RCV_CTRL;
ST_CHXX_RCV_CTRL stChxxRcvCtrl;	//xx通道接收控制

AppNetAud3_SubSendPack( AUD3_MSG_DN_RCV_FIXF, sizeof(SET_RCV_FIXF),
        (AUD3_ST_JESD *) &stChxxRcvCtrl);

FPGA(207) 通信接口

外部接口

• 429 总线。

• 网络(udp)。对端 IP 地址、端口、本机端口等信息由ARM程序配置文件控制。

• 1553 总线。

// 429 -> ARM
ssize_t b429_readmsg(char* buf, size_t len, struct b429_msg** msg);

// ARM -> 429
ssize_t b429_serialize(char** buf, struct b429_msg* msg);

外部接口接收信息处理

FPGA 接收消息处理

ARM 程序主动上报信息

主控-业务接口

• 主控 ⇒ 业务：命令函数

• 业务 ⇒ 主控：System V message queue (msgctl/msgget/msgsnd/msgrcv) 上报信息。

ARM 内部逻辑

• message queue: System V do not support SELECT/POLL/EPOLL。Only has blocking read. So we must use pthread and eventfd.

术语