基于TI Z-STACK的智能小車調(diào)度系統(tǒng)設(shè)計
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3 軟件設(shè)計
3．1 基于Z-STACK協(xié)議棧的無線網(wǎng)絡(luò)組建
3．1．1 Z-STACK無線網(wǎng)絡(luò)組建的基本流程
Z-STACK是TI公司推出的符合ZigBee2006規(guī)范，定義了完全構(gòu)建在應(yīng)用層上的操作系統(tǒng)抽象層(Operation System Abstraction Layer，OSAL層)來隔離Z-STACK協(xié)議棧和特定硬件系統(tǒng)，采用輪詢及優(yōu)先級控制方式實現(xiàn)任務(wù)調(diào)度。在進(jìn)入應(yīng)用層小車調(diào)度任務(wù)(Car_Dispatch)處理之前，需首先進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)的組建。本系統(tǒng)采用星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，由通信指揮車(協(xié)凋器)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起。在Z-STACK(基于ZigBee2006)中，無線網(wǎng)絡(luò)組建的基本流程為：
main()→osal_init_system()→osalInitTasks()→ZDApp_Init(taskID++)→ZDOInitDevice(0)→ZDApp_NetworkInit(extendedDelay)→osal_set_event(ZDAppTaskID，ZDO_NETWORK_INIT)
通過tasksEvents[ZDAppTaskID] |=ZDO_NETWORK_INIT向ZDAppTaskID任務(wù)中添加ZDO_NETWORK_INIT事件(消息)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)初始化，接下來在ZDApp_event_loop中處理ZDO_NETWORK_INIT事件，其過程為：
ZDApp_event_loop→ZDO_StartDevice
在該函數(shù)中，協(xié)調(diào)器將通過NLME_NetworkFor-mationReques發(fā)起網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行回調(diào)函數(shù)ZDO_NetworkFormationConfirmCB()，向ZDAppTask ID任務(wù)發(fā)ZDO_NETWORK_START消息，然后在ZDApp_event_loop中通過osal_set_event(ZDAppTaskID，ZDO_STATE_CHANGE_EVT)向應(yīng)用層發(fā)ZDO_ STATE_CHANGE_EVT消息，應(yīng)用層的小車調(diào)度任務(wù)處理函數(shù)根據(jù)ZDO_STATE_CHANGE_EVT判斷無線網(wǎng)的狀態(tài)，并確定探路車、運(yùn)輸車的注冊情況；而路由器和終端節(jié)點(diǎn)將通過NLME_NetworkDiscoveryRequest發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，并執(zhí)行回調(diào)函數(shù)ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB()，加入?yún)f(xié)調(diào)器組建的無線網(wǎng)絡(luò)。
3．1．2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渑c數(shù)據(jù)幀格式
本系統(tǒng)采用星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通信指揮車負(fù)責(zé)系統(tǒng)的調(diào)度。無線網(wǎng)絡(luò)上下行鏈路以及各小車的車載CC2430模塊與51單片機(jī)模塊通信的數(shù)據(jù)幀格式如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/159897.htm
以探路車為例，它與通信指揮車通信的信息流向如圖4所示。圖中①為Endpoint向Sink注冊；②為51單片機(jī)利用傳感器采集路面信息，通過串口發(fā)送到Endpoint；③為Endpoint通過RF方式將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊ink；④為Sink從收到的數(shù)據(jù)中提取信息，分析出路面狀態(tài)，然后向Endpoi nt下發(fā)控制指令；⑤為Endpoint從收到的數(shù)據(jù)控制指令后進(jìn)行處理，然后通過串口向51單片機(jī)下發(fā)控制指令；⑥為循環(huán)執(zhí)行①～⑤。
3．2 CC2430程序買現(xiàn)
從圖4可知，CC2430通信模塊的主要功能是完成無線數(shù)據(jù)傳輸和處理串口事件。在處理串口事件上，需首先注冊串口，然后編寫串口處理函數(shù)。串口波特率設(shè)置為57 600波特，以滿足使用11．059 2 MHz晶振的單片機(jī)模塊與CC2430通信模塊通信。串口注冊由函數(shù)SPIMgr_Regis terTaskID(Car_Dispatch_TaskID)實現(xiàn)。串口接收處理函數(shù)在協(xié)議棧MT層SPIMgr．c中，由uartConfig．callBackFunc=SPIMgr_ProcessZTool Data指明串口接收回調(diào)函數(shù)。為能接收自定義格式的串口數(shù)據(jù)，需修改協(xié)議棧自帶的SPIMgr_ProcessZToolData函數(shù)，包括在SPIMgr．h中定義圖3中SOP(#define SOP1_VALUE 0x2A)，F(xiàn)CS(#defineEND 0x23)，在SPIMgr．c中重構(gòu)數(shù)據(jù)格式，向APP層Car_Dispatch應(yīng)用程序發(fā)送CMD_ SERIAL_MSG消息等。根據(jù)圖3可知，Endpoint上行傳輸需在第6個字節(jié)發(fā)送數(shù)據(jù)長度LEN-Token，因此在串口數(shù)據(jù)重構(gòu)中需添加SPI_Msg->msg[5]=LEN_Token，然后在Car_Dispatch應(yīng)用程序中的SYS_EVENT_MSG消息處理函數(shù)下面，加入處理串口消息代碼：
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