【正文】 temp1= (0x0200 amp。 A7102_Status_Transmit()。鏈路層的操作最后是需 要把數(shù)據(jù)送往物理層，經(jīng) 由 物理層的無線模塊傳送到網(wǎng)絡(luò)的另一終端 ，這就需要調(diào)用物理層的相關(guān)發(fā)送和接收函數(shù)來處理鏈路層的操作。地址值由主設(shè)備確定，不同的網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備都有唯一的一個網(wǎng)絡(luò)號，分配的地址就是以主設(shè)備地址為基礎(chǔ)，累加之后作為從設(shè)備的地址發(fā)給從設(shè)備，并且把相應(yīng)的 MAC 信息和轉(zhuǎn)發(fā)信息寫入對應(yīng)的信息列表。 幀編號：主要應(yīng)用于應(yīng)用層數(shù)據(jù)，當傳送的數(shù)據(jù)超過一個數(shù)據(jù)幀所能攜帶的信息之后，利用幀編號把多個數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù) 信息組合起來。 鏈路層 基本定義 鏈路層操作的對象為幀，一個數(shù)據(jù)幀為 16 個 字節(jié)，對應(yīng)于物理層的數(shù)據(jù)包長度。 接下來的一章將詳細介紹該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的協(xié)議，并通過幀的流程來表達協(xié)議的工作過程、網(wǎng)絡(luò)的建立和數(shù)據(jù)傳送。 (4) 整屏清屏： 0xF4(表 ) 表 清屏指令 該指令沒有操作數(shù) ,但是在實際使用需要注意 ,模塊完成整屏清屏的時間大概為10ms,所以在對模塊進行后續(xù)操作時 ,需在該時間之后才能對其進行操作 ,不然會造成顯示的不正常。 圖 單片機與 A7102C 模塊接口圖 圖中無線收發(fā)模塊 IRQ 連接單片機的 ， 為單片機的外部中斷 1 輸入引腳 ，由于本文設(shè)計接收過程 采用中斷方式 ， 所以采用此種連接方式。 (3) 鎖相環(huán) 寄存器 2(PLL2)： 設(shè)置 RF 頻率 (式 )； 這個頻率值既和發(fā)射的頻率有關(guān)，同樣和接收的頻率有關(guān)， A7102C 的發(fā)送和接收頻率是不一樣的，兩者相差 100K。 完整的網(wǎng)絡(luò)由分布在不同位置上的節(jié)點組成，但是僅有這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點還不夠，還得需 要相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議來協(xié)調(diào)它們之間的通信才能完成網(wǎng)絡(luò)的組建，最后才能發(fā)揮出它應(yīng)有的作用。同時它的網(wǎng)絡(luò)延遲時間較小，傳輸誤差較低。 由于 每個設(shè)備采用的隨機時間不同，所以可以減少沖突的機會。 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 需要完成的工作包括發(fā)起通信的設(shè)備必須將數(shù)據(jù)通信的通路進行激活，以保證要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)能在這條通路上正確發(fā)送和接收；要告訴網(wǎng)絡(luò)如何識別接收數(shù)據(jù)的 設(shè)備；發(fā)起通信的設(shè)備必須查明對方設(shè)備是否開機，并且與網(wǎng)絡(luò)連接正常；通信雙方傳輸?shù)臄?shù)據(jù)格式必須按照事先定義好的格式；對出現(xiàn)的各種差錯和意外事故，如數(shù)據(jù)傳送、錯誤或丟失等，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相應(yīng)的處理機制等。為了實現(xiàn)對數(shù)據(jù)包的高效傳輸， HomeRF 采用了 標準中的 CSM/CA 模式，它與 CSM/CD 類似，以競爭的方式來獲取對信道的控制權(quán)。用來在筆 記本計算機、移動電話、以及其它 的無線設(shè)備之間建立起一種小型、經(jīng)濟、短距離的無線鏈路。 第一章敘述了短距離無線 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 的背景、意義 以及發(fā)展趨勢，介紹了本課題研究的意義和內(nèi)容。無線自組網(wǎng)技術(shù)具有單獨組網(wǎng)能力和自組織特點，是這些場合通信的最佳選擇。無線設(shè)備可以迅速組成有效地通信網(wǎng)絡(luò)，從而可以使我們方便快捷地進行系統(tǒng)集成和測試。主要應(yīng)用于室內(nèi)無線信息交換。目前應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有 Inter， 以及大大小小的企業(yè) LAN 等。 本文論述了無線通信的工作原理 ，以及無線通信芯片 A7102C 和 載波偵聽（ CSMA） 的工作原理 。對于無線系統(tǒng)來說，是以天線為載體發(fā)送接收無線電波來實現(xiàn)信息地正確發(fā)送和接收，發(fā)射時，把高頻電流轉(zhuǎn)化為電波；接收時，把電波轉(zhuǎn)換為高頻電流。 課題研究的意義 無線組網(wǎng)技術(shù)是一種新興的信息獲取技術(shù)和管理技術(shù)，無線通 信將幫助我們更有效地使用資源，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)力。對于很多應(yīng)用場合來說傳感器網(wǎng)絡(luò)只能使用無線通信技術(shù)，并且傳感器的發(fā)射功率很小。 通過無線連接遠端的設(shè)備、傳感節(jié)點和激勵器，無線自組網(wǎng)可以方便地用于分布式控制，特別適合于調(diào)度和協(xié)調(diào)遠端設(shè)備的工作，減少分布式控制系統(tǒng)的維護和重配置成本。 第六章對本論文進行了 全面 的總結(jié) 和展望 。第三，低功耗與低成本的模塊，藍牙技術(shù)在定義時即以輕、薄、小 為目標，希望能夠?qū)⑺{牙技術(shù)組合在單芯片內(nèi)，達到單芯片低成本、低功率、體積小的目標。最新的 中，其數(shù)據(jù)峰值可達 10Mb/s。目前常見的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)有 FDDI、以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)和快速以太網(wǎng)等。然而不管是對于 還是 來說，這種方式都增加了額外的負擔，所以 網(wǎng)絡(luò)和類似的 Ether 網(wǎng)比較總是在性能上稍遜一籌。若干個星型拓撲連接到一起，可以使通信區(qū)域大幅擴大。下面詳細 介紹節(jié)點的重要硬件組成部分。 表 代碼寄存器 (5) 引腳控制寄存器 (Pin Control)： 設(shè)置模塊的各引腳功能 ； PCS 為發(fā)送和接收的控制方式，為高時 是 引腳 (TRE,TRS)控制，為低時是寄存器(模式寄存器 )控制； IRQI 為發(fā)送和接收 過程中 的有效信號電平，為高 時是低電平有效，為低時是高電平有效 ,該引腳為多功能輸出引腳； IRQ[1:0]為 IRQI 功能選擇位，文中設(shè)置為 00 作為發(fā)送和接受 過程中 的信號。 標準的用戶硬件接口采用 REQ/BUSY握手通訊協(xié)議，簡單可靠。 單片機 P0 口接顯示模塊的數(shù)據(jù)口 DB7~DB0，由單片機的 和 來控制其中操作。在接收端，鏈路層負責接收物理層提交的數(shù)據(jù)，解包出來后進行相關(guān)的處理；在發(fā)送端，鏈路層接收應(yīng)用層的數(shù)據(jù)，封裝后送往物理層。下面對本協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)進行詳細的定義。對于 MAC 表，每一條信息包含兩個數(shù)據(jù)，第一個數(shù)據(jù)為網(wǎng)絡(luò)地址，第二個數(shù)據(jù)為網(wǎng)絡(luò)地址對應(yīng)的 MAC 地址，初始化有一條信息 (0xFF,0xFF)，此信息是在組網(wǎng)過程中需要用到的，因為在組網(wǎng)過程中，從設(shè)備是利用廣播地址 (0xFF)來處理該 過程。 數(shù)據(jù)應(yīng)答幀 (0x05)：此幀為網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)出，全功能設(shè)備在處理數(shù)據(jù)傳送時，2020 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 只能是作為中轉(zhuǎn)的功能。發(fā)送流程如圖 所示。主設(shè)備接收流程如圖 所示。由于采用四次握手方式，每一次具體請求都有請求發(fā)送幀和響應(yīng)發(fā)送幀的通信過程，完成之后，才會進一步的通信完成具體的請求操作。 圖 主設(shè)備后臺接收 流 程 void receiveInt() interrupt 2 { uchar temp1。 carrier_flag=csma()。 網(wǎng)絡(luò)號請求幀 (0x30)：此幀由全功能設(shè)備發(fā)出，通信的目的地是網(wǎng)絡(luò)信息中心，目的是避免網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)相同的網(wǎng)絡(luò)號，對 MAC 表和轉(zhuǎn)發(fā)表的內(nèi)容造成矛盾。 請求發(fā)送幀 (0x00)：每一通信過程的建立是由此幀發(fā)起的，優(yōu)先獲得信道資源的從設(shè)備，優(yōu)先發(fā)送此幀，處于接收狀態(tài)的其他從設(shè)備，根據(jù)此幀會設(shè)置信道狀態(tài)，從而控制其發(fā)送狀態(tài)。本協(xié)議中，主信息中心的網(wǎng)絡(luò)地址默認為 0x00，廣播地址為 0xFF,從設(shè)備默認網(wǎng)絡(luò)地址為 0xFF。 圖 通信方式 收發(fā)雙方采用四次握手的通信過程，并且從設(shè)備發(fā)出的第一個數(shù)據(jù)包在協(xié)議設(shè)計中有抑制其他從設(shè)備向網(wǎng)絡(luò)中發(fā)出數(shù)據(jù)包的作用。單片機簡單外圍電路如圖 所示。 模塊顯示方式的軟件編程 模塊提供了 23 個顯示方式的操作命令， 只需要操作命令之后的參數(shù)，就可以使模塊正確顯示數(shù)據(jù)。模塊的工作方式為 16 字節(jié) FIFO4 線 模式 (SCS， SCK， SDIO， IRQ)， 4 字節(jié) ID， 開啟 Manchester編碼，開啟硬件 CRC 校驗， 開啟 FSK 調(diào)制解調(diào)， 寄存器控制收發(fā)。 模塊編程與收發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換 A7102C 芯片提供了 16 個 16 位控制寄存器來設(shè)置其工作方式，寄存器地址為 8位；每一控制寄存器的 16 位數(shù)據(jù)不是全部有效，有一部分是沒有用到， 且有些寄存器的讀寫操作代表著不同的意思，有些寄存器只能進行寫操作； 整個無線收發(fā)模塊的工作方式選擇 是通過微處理器對其進行參數(shù)設(shè)置。 本章小 結(jié) 本章主要介紹了無線通信技術(shù)的基本知識，其最為重要的就是通信過程中信號的流向，這對我們理解通信系統(tǒng)的工作原理有很大的幫助。星型結(jié)構(gòu)是指各工作站以星型方式連接成網(wǎng)。在 協(xié)議中，是由一種稱為 載波偵聽 /沖突檢測 [8](CSMA/CD,Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)的協(xié)議來完成調(diào)節(jié)，這個協(xié)議解決了在 Ether 上的各個工作站如何在線纜上進行傳輸?shù)膯栴}，利用它檢測和 避免當兩個或兩個以上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要進行數(shù)據(jù)傳送時網(wǎng)絡(luò)上的沖突。根據(jù)設(shè)想，它的應(yīng)用目標主要是：工業(yè)控制 (如自動控制設(shè)備、無線傳感器網(wǎng)絡(luò) )，醫(yī)護 (如監(jiān)視和傳感 )，家庭智能控制 (如照明、水電氣計量幾報警 )，消費類電子等大量的應(yīng)用場合。 (WLAN)技術(shù)是 IEEE 最初制定的一個無線局域網(wǎng)標準，主要用于解決2020 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 辦公室局域網(wǎng)和校園網(wǎng)中用戶終端的無線接入。 （ A） （ B） （ A）發(fā)射端框圖 （ B）接收端框圖 圖 無線信號 收發(fā)典型框圖 發(fā)射機中，振蕩器的作用是產(chǎn)生最初的高頻信號，他的頻率等于或低于所需的工作頻率 fs，在后一種情況下，倍頻器輸出的信號頻率為振蕩器頻率的整數(shù)倍，高頻功率放大器的主要功能是將振蕩器或倍頻器輸出的小信號放大到足夠的功率電平，用以推動功率更大的高頻輸出功率放大器，輸出功放的一個功能是直接產(chǎn)生大功率的高頻信號，并發(fā)送到發(fā)射天線上去，另一個功能是對高頻信號進行振幅調(diào)制，使高頻信號的振幅隨傳送信號的大小而變化。 組建家庭無線網(wǎng)絡(luò)、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)、移動醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)和無線設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，開展移動和可攜帶計算以及無所不在的通信業(yè)務(wù)等。 在發(fā)生了地震、水災(zāi)、火災(zāi)或遭受其它災(zāi)難后，固定的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施都可能無法正常工作。 (3)靈活性好。典型的長距離無線通訊系統(tǒng)主要包括發(fā)送終端、接收終端和中繼站。 關(guān)鍵詞： 無線通信 網(wǎng)，協(xié)議， 載波偵聽 ， A7102C 熊川：基于 A7102C 的短距離無線通信網(wǎng)設(shè)計 II ABSTRACT In recent years, the wireless transport technology in short distance has bee the most amazing technology and it is developed in the highest speed. Someone has once predicted that the future is a wireless world. This paper introduces the design of short wireless munication work based on A7102C wireless munication chip which use the frequency of ISM. This paper explains the principle of wireless munication。 文中所介紹的通信協(xié)議，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)信息中心的通信網(wǎng)建立， 從設(shè)備能夠 根據(jù)分配的 網(wǎng)絡(luò) 地址 與網(wǎng)絡(luò)信息中心 進行數(shù)據(jù)通信。 無線通信系統(tǒng)可分為長距離無線通信系統(tǒng)和短距離無線通信系統(tǒng)。大多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)故障都發(fā)生在接口處，無線系統(tǒng)顯著地降低了接口故障的發(fā)生率。 (2)緊急和突發(fā)場合 。 熊川：基于 A7102C 的短距離無線通信網(wǎng)設(shè)計 4 (7)商業(yè)應(yīng)用 。其原理圖如圖 所示。同時由于 Inter 的迅猛發(fā)展和圖形文件的增多， IrDA 的高速率傳輸優(yōu)勢在掃描儀和數(shù)碼相機等圖形處理設(shè)備中更可發(fā)揮長處。它主要應(yīng)用在距離短、低功 耗且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間，典型的傳輸數(shù)據(jù)類型有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時間數(shù)據(jù)。 2020 屆電子信息工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 CSMA/CA 無線局域網(wǎng)標準 的 MAC 和 協(xié)議的 MAC 非常相似，都是在一個共享媒體之上支持多個用戶共享資源，由發(fā)送者在發(fā)送數(shù)據(jù)前先進行網(wǎng)絡(luò)的可用性。 星型結(jié)構(gòu) 星型結(jié)構(gòu) (圖 )是最古老的一種連接方式，大家每天都使用的電話屬于這種結(jié)構(gòu)。上電初，是由網(wǎng)絡(luò)信息中心發(fā)出組網(wǎng)幀之后，其他可與信息中心通信的終端節(jié)點獲得網(wǎng)絡(luò)地址之后，如該地址具有組網(wǎng)功能 (全功能設(shè)備 )，就可以由該設(shè)備發(fā)出組網(wǎng)幀，以組成下一級的星型網(wǎng)絡(luò)，這樣 逐 級 向外擴展，最后 數(shù)據(jù) 的中轉(zhuǎn)都是由全功能設(shè)備來完成，這樣就形成一個樹型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 A7102C 芯片具有如下功能特點： (1)A7102C 芯片具有多工作頻率的通道選擇； (2)可編程的 RF 輸出功率，最高可達 15dBm； (3)低功耗，輸出功率為 0dBm 時，接收電流為 13mA,發(fā)送電流為 20mA； (4)供應(yīng)電源 電壓 范圍： ~ ； (5)可編程的數(shù)據(jù)速率選擇，最高可達 150Kbps； (6)沒有外部的表面聲波濾 波器； (7)可編程選擇的 RTC 功能； (8)具有片上 8 位 AD 轉(zhuǎn) 換； (9)片上集成溫度傳感器； (10)具有可編程選擇的 FEC/CRC 數(shù)據(jù)加密 、校驗 功能； (11)可編程選擇的 Manchester 數(shù)據(jù)編碼； (12)64 字節(jié)的發(fā)送 /接收 FIFO 緩存，最大可擴展到 256 個字節(jié)； A7102C 芯片引腳如圖 所示： 圖 A7102C 引腳圖 本文設(shè)計所采用的是無線收發(fā)模塊 只具有無線收發(fā)功能，對于芯片提供的一些其他功能本文設(shè)計中沒有