一種短距離無線傳輸?shù)腃SMA/CA協(xié)議實現(xiàn)方法
無線狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如圖4所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/157343.htm
3 實現(xiàn)協(xié)議的關(guān)鍵
①串口數(shù)據(jù)幀的拷貝。為保存串口接收到的數(shù)據(jù)幀,并為以后能區(qū)分緩存不同的數(shù)據(jù)幀,設(shè)計了能緩存4個數(shù)據(jù)幀的緩存空間。在接收到串口的數(shù)據(jù)幀時,跟原來直接處理數(shù)據(jù)的做法不同,新的程序中,首先將數(shù)據(jù)存在緩存區(qū)中,如果緩存區(qū)滿,則不再保存新的數(shù)據(jù)幀。
②串口緩存區(qū)數(shù)據(jù)幀的處理順序。按照接收到數(shù)據(jù)的先后順序進行處理。
③隨機退避的處理。由于MCl3213不僅需要發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù),還需要與串口進行通信,此處隨機退避采用中斷方式,當退避時間到時,置退避時間完成標志位,而后進入隨機退避完成的處理過程。
④無線數(shù)據(jù)幀3次重發(fā)的實現(xiàn)。DATA類型的數(shù)據(jù)如果發(fā)送不成功,需要有3次重傳機制,實現(xiàn)過程與之前有很大不同。當數(shù)據(jù)發(fā)送成功后,在一定的時間內(nèi)等待ACK,如果沒有接收到ACK,則判斷是否重傳3次。若未到3次,置重傳標志位,重傳數(shù)據(jù)幀,否則丟棄此幀。隨機退避次數(shù)大于最大退避次數(shù)時,同樣判斷是否重傳3次:若未到3次,置重傳標志位,重傳數(shù)據(jù)幀,否則丟棄此幀。在此幀數(shù)據(jù)沒有發(fā)送成功,并且重傳次數(shù)未到時,不處理之后的數(shù)據(jù)幀,保證重傳的數(shù)據(jù)幀是需要重傳的數(shù)據(jù)幀。
⑤無線模塊的狀態(tài)切換。為了保證無線模塊狀態(tài)切換的時序沒有錯誤,防止由于無線模塊狀態(tài)切換而導(dǎo)致的嚴重問題,在CSMA_MAC協(xié)議實現(xiàn)過程中,無論對無線模塊進行了什么操作,最終都需要把無線模塊的狀態(tài)置為RX_STATE,打開無線模塊的接收天線。
⑥串口數(shù)據(jù)幀3次重發(fā)的實現(xiàn)。DATA類型的數(shù)據(jù)幀發(fā)送完成后,如果在一定的時間內(nèi)未收到ACK,將對數(shù)據(jù)進行重發(fā),直至收到ACK;或者重發(fā)超過3次,丟棄此幀。
4 測試結(jié)果
在我們搭建的一個無線定位小系統(tǒng)測試中,定位節(jié)點與定位卡通信,工作正常;兩個定位節(jié)點之間的通信,定位節(jié)點收發(fā)狀態(tài)正常,工作正常;定位節(jié)點將接收到的定位卡的數(shù)據(jù)幀轉(zhuǎn)發(fā)至PC上,經(jīng)過定位算法處理后,定位誤差在2 m范圍之內(nèi)。
結(jié)語
本文基于ZigBee基帶芯片實現(xiàn)了簡單的CSMA/CA協(xié)議,同時也適用于其他短距離無線通信系統(tǒng)。筆者已經(jīng)在1套433 MHz定位系統(tǒng)中使用了同一協(xié)議,收到了良好的效果。本文介紹實現(xiàn)的只是基本的CSMA/CA協(xié)議,在應(yīng)用于不同的無線通信系統(tǒng)中時,可以根據(jù)系統(tǒng)的特點再加以改進,就可以達到更好的無線通信效果。
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