[发明专利]一种基于串口的船用雷达回波数据的采集方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种雷达回波数据的处理方法，尤其是涉及一种基于串口的船用雷达回波数据的采集方法。

背景技术

船用雷达是现代船舶导航系统的必备设备之一，它的主要作用是船舶导航及探测、避开海上障碍物。现代船用雷达正在往高分辨率、大显示屏的方向发展，造成雷达回波数据量显著提高，相应的提高了雷达回波数据传输速率，同时，雷达回波数据是持续不断的数据流。雷达回波数据是整个雷达系统最重要的数据，所有的雷达算法及处理都是基于雷达回波数据进行的，因此可靠、高效地采集雷达回波数据显得极其重要。

船用雷达的工作流程：雷达的天线单元产生雷达回波数据，雷达回波数据传输至数据处理单元，数据处理单元对雷达回波数据进行采集与处理，最终将处理完的数据送往显示单元进行雷达图像显示。

传统的船用雷达回波数据的采集方法使用一个直接存储器存取（Direct Memory Access，即DMA）通道、一个内存缓冲区进行雷达回波数据的采集，通过DMA通道将雷达回波数据从串口传输至内存缓冲区内，但从DMA通道传输完一个内存缓冲区大小的数据产生DMA中断到使能DMA进行下一次数据传输之间需要执行中断处理函数，一旦中断处理函数的执行时间过长，则串口中的雷达回波数据不能及时被传输到内存缓冲区内，会发生串口接收溢出，造成雷达回波数据的丢失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于串口的船用雷达回波数据的采集方法，它可防止串口接收溢出，从而有效地避免雷达回波数据的丢失。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于串口的船用雷达回波数据的采集方法，数据处理单元采集雷达天线单元产生的雷达回波数据，所述的数据处理单元包括串口、DMA控制器、内存及数据处理模块，所述的串口包括接收FIFO（先入先出缓冲存储器），雷达回波数据通过DMA控制器从接收FIFO传输至内存中，具体包括以下步骤：

S1.将串口配置为DMA接收模式，设置接收FIFO的阈值；

S2.在内存中设置两个容量相同的第一缓冲区和第二缓冲区；

S3.在DMA控制器中设置两个DMA通道分别作为第一DMA通道和第二DMA通道，将第一DMA通道的源地址和第二DMA通道的源地址均设置为接收FIFO的地址，将第一DMA通道的目的地址设置为第一缓冲区的首地址，将第二DMA通道的目的地址设置为第二缓冲区的首地址，第一DMA通道的目的地址的寻址方式和第二DMA通道的目的地址的寻址方式均配置为递增寻址方式；

S4.使能串口，使能第一DMA通道，启动数据处理单元，数据处理单元开始采集雷达回波数据，接收FIFO开始接收雷达回波数据；

S5.第一DMA通道开始将接收FIFO中的雷达回波数据传输至第一缓冲区中；

S6.当雷达回波数据填满第一缓冲区时，第二DMA通道开始将接收FIFO中的雷达回波数据传输至第二缓冲区中，同时第一缓冲区中的雷达回波数据传输至数据处理模块进行处理，雷达回波数据填满第二缓冲区的时间长于数据处理模块对第一缓冲区中的雷达回波数据进行处理的时间；

S7.当雷达回波数据填满第二缓冲区时，第一DMA通道开始将接收FIFO中的雷达回波数据传输至第一缓冲区中，同时第二缓冲区中的雷达回波数据传输至数据处理模块进行处理，雷达回波数据填满第一缓冲区的时间长于数据处理模块对第二缓冲区中的雷达回波数据进行处理的时间；

S8.循环执行S6~S7，直至数据处理单元停止采集雷达回波数据。

步骤S5的具体步骤如下：

S5-①.当接收FIFO中的雷达回波数据的容量达到所设定的阈值时，串口向DMA控制器发送DMA接收请求；

S5-②.DMA控制器接收到串口的请求后，第一DMA通道开始从接收FIFO中传输雷达回波数据到第一缓冲区中，当雷达回波数据未填满第一缓冲区时，返回步骤S5-①继续执行；当雷达回波数据填满第一缓冲区时，执行步骤S6。

步骤S6的具体步骤如下：

S6-①.当雷达回波数据填满第一缓冲区时，使能第二DMA通道，关闭第一DMA通道；

S6-②.当接收FIFO中的雷达回波数据的容量达到所设定的阈值时，串口向DMA控制器发送DMA接收请求；

S6-③.DMA控制器接收到串口的请求后，第二DMA通道开始从接收FIFO中传输雷达回波数据到第二缓冲区中，同时数据处理模块开始对第一缓冲区中的雷达回波数据进行处理，当雷达回波数据未填满第二缓冲区时，返回步骤S6-②继续执行；当雷达回波数据填满第二缓冲区时，执行步骤S7。