STM32L152和S14432的無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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整個無線網(wǎng)絡(luò)只采用一個主節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)中采用硬件冗余技術(shù)。在主節(jié)點(diǎn)處設(shè)置一個備用主節(jié)點(diǎn)，備用主節(jié)點(diǎn)是主節(jié)點(diǎn)的復(fù)制品，擁有主節(jié)點(diǎn)同樣的控制和管理，以及同一級別的主節(jié)點(diǎn)地址。當(dāng)控制系統(tǒng)檢測到主節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時，可以激活冗余主節(jié)點(diǎn)，以替代主節(jié)點(diǎn)保證整個無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)兩部分。軟件設(shè)計(jì)采用功能模塊化的設(shè)計(jì)思路，系統(tǒng)又可分為初始化模塊、應(yīng)用模塊和網(wǎng)絡(luò)管理模塊。其中初始化模塊包括單片機(jī)初始化模塊、射頻芯片初始化模塊和應(yīng)用初始化模塊；應(yīng)用模塊包括無線發(fā)送模塊、無線接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、工作模式模塊；網(wǎng)絡(luò)管理模塊是通過路由協(xié)議組建無線網(wǎng)絡(luò)。
4．1 系統(tǒng)初始化
系統(tǒng)上電后，單片機(jī)根據(jù)主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)的區(qū)別對硬件和功能模塊進(jìn)行初始化，設(shè)定各個引腳的功能、單片機(jī)的工作模式和資源分配，以及各個應(yīng)用功能模塊的初始化。然后，通過SPI接口對無線射頻芯片進(jìn)行初始化。射頻芯片的工作模式、頻率、傳輸速度、傳輸方式等都按主從節(jié)點(diǎn)分別設(shè)置。
4．2 數(shù)據(jù)處理
系統(tǒng)采用類似ZMAC協(xié)議的幀格式對數(shù)據(jù)進(jìn)行打包通信。數(shù)據(jù)包的格式如下：本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/155878.htm
數(shù)據(jù)包的前端加上8n位的前導(dǎo)碼，是為了使接收端進(jìn)行幀同步。前導(dǎo)碼之后是幀同步字，當(dāng)接收端收到幀同步字之后，開始接收數(shù)據(jù)。包長和校驗(yàn)碼是接收端用來校驗(yàn)數(shù)據(jù)接收錯誤與否。數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)在發(fā)送前和接收后對數(shù)據(jù)包進(jìn)行信息處理。數(shù)據(jù)包分為網(wǎng)絡(luò)維護(hù)類和信息類，通過包類型位區(qū)分，其中數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)位的信息不通。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于組建和維護(hù)期時，數(shù)據(jù)包屬于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)類，數(shù)據(jù)位的信息為節(jié)點(diǎn)的路由信息。節(jié)點(diǎn)的路由信息包括到匯聚節(jié)點(diǎn)的跳數(shù)、到相鄰節(jié)點(diǎn)的鏈路質(zhì)量評估信息、節(jié)點(diǎn)編號等。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處于工作狀態(tài)時，數(shù)據(jù)位的信息為控制指令或數(shù)據(jù)碼。節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)信息發(fā)送前，數(shù)據(jù)處理模塊負(fù)責(zé)將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分類，然后向其中分別加入各種不同的位信息，形成成熟的待發(fā)送的數(shù)據(jù)包。節(jié)點(diǎn)在數(shù)據(jù)信息接收后，該模塊負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)包進(jìn)行校驗(yàn)，將數(shù)據(jù)包分類，然后對各種信息位進(jìn)行分離整理。其中，在發(fā)送和接收時，通過對SI4432寄存器的配置操作，可以直接分離出配置位。配置位結(jié)構(gòu)如下：
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