盡管數字信號處理器（DSP）的性能越來越強，基于 DSP 嵌入式系統的功能也越來越多，但對于實時性、容錯性、可靠性要求很高的多任務信號處理及多路過程控制方面的應用，單個 DSP 嵌入式系統的處理能力是不夠的。分布式系統處理能力強、可靠性高，采用多個 DSP 嵌入式子系統構成分布式系統，利用分布式系統的并發性實現多個 DSP 的并行處理，滿足多任務、實時性的要求。同時，通過硬件和軟件冗余設計，保證了系統的可靠性。本文采用 TMS320F2812 DSP 實現了三個同構的、具有多種實時信號處理和多個過程控制功能的嵌入式子系統 A、B、C，以 CAN 總線為通信網絡構成分布式系統。該系統能夠與外部測控中心實時交互，同時完成 23 路模擬信號的實時采集 / 預處理、 16 路數字信號處理、16 路數字信號的輸出、1 路脈沖信號處理、多路過程控制參數的實時計算、各種狀態及參數的實時記錄等。三個子系統的硬件設計完全相同，通過 CAN 總線與 RS422 串口交換信息，通過軟件配置為各子系統分配資源、動態分配任務，有效地均衡了各處理機的負載。三個子系統資源共享、互為備份，提高了整個系統的可靠性。在實時系統中，如果系統的運行不能滿足響應時間的要求，將會導致整個系統的崩潰。因此，分布式系統各組件之間的通信和協調工作是實現系統各組件并發處理、系統資源共享、均衡系統各組件的負載、提高整個系統的吞吐量、保證系統可靠工作的關鍵。本文重點討論了各子系統之間的通信方式、系統的任務分配和系統的協調工作機制。

　　1、系統的構成

　　1.1 CAN 總線

　　CAN（Controller Area Network）屬于總線式串行通信網絡。CAN 總線有效地支持安全可靠的分布式實時控制系統，通信方式靈活、抗干擾能力強、可靠性高，直接通信距離最遠可達 10km（傳輸率 5kbps 以下），通信速率最高達 1Mbps（通信距離 40m 以內），網上節點數可達 110 個。CAN 總線為多主工作方式，可以方便地構成多機備份系統。

　　1.2 數字信號處理器 TMS320F2812 DSP 是工業控制領域的一種高端產品，具有速度快、功耗低、接口方便靈活、易于開發、精度高、兼容性好、資源豐富等特點。F2812 采用哈佛總線結構，具有 32 位高性能的 CPU，時鐘頻率為 150MHz 并支持動態改變鎖相環的頻率，擁有 Flash 等多種類型存儲器、PIE 中斷模塊、A/D 轉換模塊、事件管理器、SCI 口、SPI 口、eCAN 總線和 McBSP 通信模塊等豐富的外圍設備，可以滿足各種應用的需求。

　　1.3 基于 DSP 的嵌入式子系統的硬件構成基于 TMSF2812 DSP 的嵌入式子系統（見圖 1）是為滿足實時多任務而設計的，硬件、軟件可根據需要進行裁剪，可靠性高、響應速度快、自動化程度高。三個子系統的硬件設計完全相同，除 DSP 片上資源外，每個子系統都擴展了非易失性存儲器（E2PROM 或鐵電隨機存儲器）、SRAM、四路 RS422 接口（兩路 RS232 可選）、實時時鐘等輔助模塊。