贴片电感
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基于嵌入式ARM处理器的M2M终端总体设计
作者:    来源:    时间:2015-02-02 11:35:13浏览量:


   PPP协商态:GPRS参数设置完成后,通过发送AT*99***1#<CR>命令开始MC35i模塑封电感器块与GPRS网络ISP(网络服务提供 商)的PPP协商软件设计中采用LCPHandler()函数完成LCP协商,PAPHandler()完成认证,由IPCPHandler()完成 IPCP协商,如果最后获得ISP和本节点的IP地址,则进入PPPOVER态,此后就能进行数据的传输了,由于GPRS网络等原因,PPP协商有时会失 败,此时应重启MC35i模块,再按照状态机流程重新连接。



  UDP数据传输态:当程序采用UDP方式进行数据传输时,程序进入此状态,通过xDataTrsmtTask()任务进行数据的UDP/IP封装和解析。



  TCP数据传输态:当节点调用uip_cionnect()函数与监控中心建立连接后,程序进入TCP数据传输态,进行基于TCP的数据传输。



  

数据的封装和传输

   通过GPRS进行数据的传输需要经过Interne大功率电感t网络进行中转,因而传输的数据封装必须进行TCP/IP协议。文中利用软件进行了数据封装,需要传 输的数据经过传输层UDP协议头封装,然后是IP协议头的封装,最后进行PPP协议的封装。经过封装传输到MC35i的数据格式如表1所示。


  MC35i将接收到的数据透明地传输到Internet网络中。通过Internet网络路由器中转,最终将数据传输到监控中心。接收端对接收到的数据按照相应的层次进行解析,从而确定数据的目标程序。



   系统软件设计采用分层的结构,从底到上分别为:串口驱动层(物理层)、PPP协议层(链路层)、IP协议层(网络层)、UDP协议和ICMP层(传输 层)以及应用层。在移植好的LwIP协议栈中,通过在各层中建立相应功能的线程,实现数据的封装。底层软件为上层软件提供函数支持,上层软件利用底层软件 完成应用程序的编写和实现。软件采用自底向上的设计方法逐步实现系统中各个函数的功能,各部分函数实现均采用模块化的设计方法。每个任务对应一个模块对 每个任务单独进行设计后,最终由FreeRTOS操作系统统一管理,通过采用信号量和邮箱的方式实现多个任务之间的通信,软件各部分主要函数之间的关系如 图3所示。


  在MC35SerialISR()中将接收的数据存放到xQRxChars队列中后,发送SemMC35Rx信号量来激活PPPRxTask()任务,通过对接收数据的解析,确定数据包的类型,然后由相应的函数对接收数据进行处理。



   如果接收的数据是应用程序的数据,将由IPRx()函数判断目标主机是否正确,再经过传输层插件电感解析数据从而判定对数据处理的应用程序。最后由应用程序解析 数据并执行相应的功能,如将数据通过串口发送到主机、向数据采集系统发送控制命令、接收数据采集系统的数据并发送等。当接收队列中所有数据均处理完毕后, 延时250ms如果还没有接收到数据,则任务通过等待信号量SemMC35Rx将自己挂起。数据的发送过程是一个相反的过程。



  应用 程序根据需要的功能建立UDPTxTask()或ICMPTxTask()任务,并将数据发送到xAPPTxQ队列中。相应的任务再调用IPTx()和 PPPTx()函数进行数据的封装并将数据发送到XqTxChar队列中,从而唤醒MC35SerialISR()中断程序将数据通过串口发送到 MC35i中进行传输。为提高系统的实时性,本文中FreeRTOS采用可剥夺内核方式进行调度。采用FreeRTOS操作系统对任务进行管理简化了软件 的编写难度,同时提高了电感器作用程序的可读性和可移植性。



  总结

  基于GPRSM2M产品的无线数据传输以及远程监控系统是目前国内外研究的热点。本文采用完全免费的操作系统和TCP/IP协议栈给出的系统设计方案具备成本低、性能好、可升级等优点,为远程监控系统相关领域的数据传输提供了一个绕行电感器可行的设计方案。

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