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整个无线网络只采用一个主节点，设计中采用硬件冗余技术。在主节点处设置一个备用主节点，备用主节点是主节点的复制品，拥有主节点同样的控制和管理，以及同一级别的主节点地址。当控制系统检测到主节点出现故障时，可以激活冗余主节点，以替代主节点保证整个无线网络系统的正常运行。
4 系统软件设计
系统的软件设计分为主节点和从节点两部分。软件设计采用功能模块化的设计思路，系统又可分为初始化模块、应用模块和网络管理模块。其中初始化模块包括单片机初始化模块、射频芯片初始化模块和应用初始化模块；应用模块包括无线发送模块、无线接收模块、数据处理模块、工作模式模块；网络管理模块是通过路由协议组建无线网络。
4．1 系统初始化
系统上电后，单片机根据主节点和从节点的区别对硬件和功能模块进行初始化，设定各个引脚的功能、单片机的工作模式和资源分配，以及各个应用功能模块的初始化。然后，通过SPI接口对无线射频芯片进行初始化。射频芯片的工作模式、频率、传输速度、传输方式等都按主从节点分别设置。
4．2 数据处理
系统采用类似ZMAC协议的帧格式对数据进行打包通信。数据包的格式如下：
数据包的前端加上8n位的前导码，是为了使接收端进行帧同步。前导码之后是帧同步字，当接收端收到帧同步字之后，开始接收数据。包长和校验码是接收端用来校验数据接收错误与否。数据处理模块负责在发送前和接收后对数据包进行信息处理。数据包分为网络维护类和信息类，通过包类型位区分，其中数据包内数据位的信息不通。当网络系统处于组建和维护期时，数据包属于网络维护类，数据位的信息为节点的路由信息。节点的路由信息包括到汇聚节点的跳数、到相邻节点的链路质量评估信息、节点编号等。当网络系统处于工作状态时，数据位的信息为控制指令或数据码。节点在数据信息发送前，数据处理模块负责将需要发送的数据信息进行分类，然后向其中分别加入各种不同的位信息，形成成熟的待发送的数据包。节点在数据信息接收后，该模块负责对数据包进行校验，将数据包分类，然后对各种信息位进行分离整理。其中，在发送和接收时，通过对SI4432寄存器的配置操作，可以直接分离出配置位。配置位结构如下：
