總線分析儀在無線傳感器網(wǎng)絡的CAN總線互聯(lián)開發(fā)中的應用
?、俅诮邮諗?shù)據(jù)事件。每次節(jié)點從串口接收到一個字節(jié)的數(shù)據(jù)將觸發(fā)該事件。對于信息采集任務來說,其信息是定時采集的。同時,CAN總線的速率遠遠大于無線傳輸?shù)乃俾?。因此,在?jié)點開辟了一段較大的緩存區(qū),對CAN總線傳過來的數(shù)據(jù)進行緩存。該緩存區(qū)的大小取決于無線傳輸?shù)乃俾室约?a class="contentlabel" href="http://cafeforensic.com/news/listbylabel/label/CAN總線">CAN總線在一個定時采集周期的數(shù)據(jù)量大小。假設無線傳輸?shù)乃俾蕿閂、緩存區(qū)大小為Mem、采集周期為T、每個采集周期的數(shù)據(jù)量為Data,注意V為傳輸有效數(shù)據(jù)的速率,即要去掉協(xié)議開銷以及管理和控制開銷,則至少滿足V×T≥Data,Mem≥Data。為提高無線傳輸?shù)男?,不是每次從串口接受到一個字節(jié)就從無線接口發(fā)走,而是每次緩存的字節(jié)數(shù)達到無線傳輸一個數(shù)據(jù)包的大小時,啟動任務一UARTRcvdTask。這種采用任務的方式進行實際的無線數(shù)據(jù)傳輸可以避免阻塞其他event事件。
?、跓o線接受數(shù)據(jù)事件。每次節(jié)點從無線接口接受到一個數(shù)據(jù)包將觸發(fā)該事件。事件處理程序主要從協(xié)議數(shù)據(jù)包中獲取傳輸數(shù)據(jù),并且緩存于接受緩存區(qū),具體地怎么處理無線接受的數(shù)據(jù)的工作,通過啟動任務——RadioRcvdTask來完成,以避免阻塞其他event事件。
?、鄱〞r器事件。該事件定時觸發(fā)。該事件處理程序主要定時判斷串口接受數(shù)據(jù)緩存區(qū)是否有數(shù)據(jù),如果有的話,則啟動任務——UARTRcvdTask,以避免到串口收到的數(shù)據(jù)不足一個協(xié)議數(shù)據(jù)包時,會長期滯留在串口接受數(shù)據(jù)緩存區(qū)中。
4 性能分析和實驗
整個系統(tǒng)的性能主要取決于無線傳輸?shù)乃俾?。無線CC1000使用頻率為14.745MHz的晶振作為驅動,在該驅動下面CC1000可以提供的最大數(shù)據(jù)傳輸率為19.2 KB/s??紤]無線傳輸協(xié)議消耗,無線傳輸數(shù)據(jù)報的格式如下:
其中TOSH_DATA_LENGTH=29,故協(xié)議的理論有效數(shù)據(jù)比率約為70%。同時,為提高無線傳輸?shù)男?,不是每次從串口接受到一個字節(jié)就從無線接口發(fā)走,而是每次緩存的字節(jié)數(shù)達到無線傳輸一個數(shù)據(jù)包的大小時,才啟動發(fā)送任務,故無線有效傳輸速率約為13.4KB/s,,對于本系統(tǒng)應用來說,CAN總線的采樣周期為10 s,每次采樣數(shù)據(jù)為1K數(shù)據(jù)。雖然,CAN總線速率相對來說較高,但是通過緩存完全可以滿足需求。 在性能測試中,該系統(tǒng)持續(xù)運行20多個小時,收發(fā)均無問題。
5 結 論
本文基于無線傳感器網(wǎng)絡給出一種連接CAN總線的無線通道設計,主要包括CAN總線無線接入控制模塊電路設計以及無線傳感器節(jié)點的通信協(xié)議設計等內容。目前,該系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn),實際使用效果良好。本文內容對于一般的信息采集無線傳輸系統(tǒng)設計具有較好的借鑒意義。
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