3 通信系统软件设计
3.1 通信过程
通信系统数字化平台包括信息获取、传输模式和通信协议。信息支持设备的配套模块为系统提供各种信息。短距离通信时,信息支持设备遵循IEEE802.15.4协议,利用ZigBee技术组网传输信息。ZigBee协议栈的物理、MAC层作为低速无线局域网技术,即是IEEE802.15.4协议。中距离通信时,信息支持设备中的信息通过适配器,借助于无线数据传输设备、通信控制设备和以太网等信道实现信息远程传输。远距离通信时,可通过卫星或CDMA模块实现。
由于信息支持设备本身和无线数据传输设备、通信控制设备和以太网等的信道都符合安全性要求,因此借助于它们的信道传输信息是安全可靠的。
3.2 适配器软件设计
该通信系统中适配器具有重要作用。适配器软件包括传输协议转换、上位机和下位机的通信程序。传输协议转换是利用软件理论中的编译方法学理论实现的。该传输协议转换过程分为发送,接收、拆包和重新打包等工作状态.这些工作状态可以相互转换。适配器在协议转换时依据编译原理逐层进行,物理层完成驱动和接收,代码层则完成正文代码转换,链路层完成地址、控制、标志和校验段的转换。
下位机软件采用C语言编程,数据格式为:1个起始位、8个数据位和1个停止位,无奇偶校验位。通信双方波特率根据需要可在多个波特率中灵活选择。上位机与适配器信息传输时,首先在适配器的控制界面中选择一种发送方式,诸如串口、网口和二线口等,然后确定通信波特率。发送数据时,首先判断串口是否准备好,然后判断接收缓冲区是否接收到数据,判断接收缓冲区中是否有数据等待读取,当满足条件时,则接收串口数据,完成后则关闭串口。图4为下位机软件流程图。
在编程中,定义适配器与信息支持设备相联的串口为串口1,适配器与其他相联的串口为串口2。当串口l中断时.接收信息支持设备数据,存入不同缓冲区,发送串口l缓冲区数据到信息支持设备。当串口2中断时,接收外部串口数据或调制解调器数据存入串口1发送缓冲区,发送串口2缓冲区数据到外部串口或调制解调器。
4 结语
针对信息支持设备通信能力受限,提出了一种基于信息支持设备的通信系统的设计方案,短中距离通信时利用ZigBee技术组网。设计方案主要应用于低速率通信场合,实际应用中信息支持设备可通过文中特制的通信适配器和无线通信设备、通信控制设备等相连,构成一个通信系统。适配器的软、硬件设计是设计方案中的重点。通信系统的设计有助于扩展信息支持设备的功能,扩大应用范围。