基于VxWorks的多路高速串口实时通信优化策略

嵌入式系统/ARM技术中的基于VxWorks操作系统的多路高速串口通信方法研究着重于解决传统串口通信在实时性和CPU资源利用效率上的挑战。随着科技的进步，串口通信因其传输稳定、距离远和易于实施的特点，在工业控制、数据采集和网络通信等领域扮演着重要角色。然而，传统的中断和轮询方式在面对不同负载情况时往往无法提供足够的实时性能。 文章指出，中断方式虽然能够实现快速响应，但频繁的上下文切换会导致系统开销增大，而轮询则通过连续查询节省了CPU时间，但在数据量较小的情况下可能会造成空转，增加无谓的系统消耗。为了兼顾实时性和效率，研究者借鉴了Linux系统的NAPI（Non-Blocking Interrupt）方法，提出了一种轮询与中断相结合的调度策略。 这种新方法在多串口系统中，当负载在各个通道之间存在差异时，可以根据到达的数据量动态调整轮询和中断的使用。它通过设置轮询与中断的切换门限和轮询周期，实现了在高负载时采用中断保证实时性，而在低负载时切换到轮询以减少CPU空闲时间。这有助于提高CPU资源的利用率，并确保业务处理的时延在可接受范围内。 算法描述部分详细阐述了两种处理方式的时间开销对比，以及定时中断法（ClockedInterrupts）的应用。这种方法试图通过定时器来平衡中断和轮询，但在数据量小或负载不均衡时仍可能存在性能瓶颈。理想情况下，新的调度策略旨在找到一个平衡点，既能满足实时性要求，又能优化CPU资源的分配，从而提升整体系统的性能和稳定性。 该研究旨在解决在嵌入式系统中多路高速串口通信的实时性和效率问题，通过引入智能调度策略，使得系统在面对复杂负载环境时能更有效地工作，提高了系统的整体效能。