基于msstatePAN協(xié)議棧的自組網(wǎng)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2019-07-27 15:11
【摘要】:在現(xiàn)有的無線通信技術(shù)中,多數(shù)移動通信技術(shù)都需要基站、訪問服務(wù)點(diǎn)或外地代理等中心控制設(shè)備提供無線接入點(diǎn)才能連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。但是在某些特殊環(huán)境或緊急情況下,如作戰(zhàn)、災(zāi)后救援、野外科學(xué)探測等環(huán)境中不可能有預(yù)先安置好的中心控制設(shè)備或中心控制設(shè)備已損壞。在這些情況之下,為了滿足對動態(tài)組網(wǎng),快速部署,不依賴外部中心控制設(shè)備的移動通信技術(shù)的迫切需求,無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。無線自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由一組帶有無線通信收發(fā)裝置的移動終端節(jié)點(diǎn)組成,僅靠移動端點(diǎn)自身組成網(wǎng)絡(luò),不需要現(xiàn)有信息基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的支持。本課題為XX研究所的綜合智能終端課題下的子課題。基于無線自組織網(wǎng)絡(luò)的研究背景和ZigBee的技術(shù)基礎(chǔ),以msstatePAN協(xié)議棧為研究對象,選用STM32F103與A7190的雙芯片硬件平臺,以研制自組網(wǎng)模塊為目的,實(shí)現(xiàn)手持終端在自組網(wǎng)模式下的無線通信。設(shè)計(jì)了自組網(wǎng)模塊整體硬件架構(gòu),完成了硬件電路原理圖、PCB設(shè)計(jì)工作和電路調(diào)試。研究分析msstatePAN協(xié)議棧在數(shù)據(jù)收發(fā)和組入網(wǎng)下的狀態(tài)機(jī)運(yùn)行機(jī)制,并移植msstatePAN協(xié)議棧到項(xiàng)目的硬件平臺上,完成協(xié)議棧時鐘配置,各類通信接口驅(qū)動程序配置等一系列工作,使得msstatePAN協(xié)議棧在新的硬件平臺上能夠正常運(yùn)行。設(shè)計(jì)了 A7190相關(guān)接口函數(shù),編寫外部中斷服務(wù)程序和物理層發(fā)送函數(shù),實(shí)現(xiàn)協(xié)議層與射頻模塊之間的數(shù)據(jù)收發(fā)。提出了通信數(shù)據(jù)幀格式,基于USB2.0通信協(xié)議移植Custom__HID例程,并在此基礎(chǔ)上修改完善了 USB收發(fā)函數(shù)及配置,完成了協(xié)議棧應(yīng)用層應(yīng)用程序設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了自組網(wǎng)模塊與手機(jī)之間的USB通信。利用配套設(shè)計(jì)的測試軟件對自組網(wǎng)模塊就組網(wǎng)通信,通信質(zhì)量和聯(lián)機(jī)通信等方面進(jìn)行測試。測試結(jié)果表明自組網(wǎng)模塊能夠?qū)崿F(xiàn)組網(wǎng)通信功能,組建的網(wǎng)絡(luò)具有一定自愈性,1.8km距離之內(nèi)通信質(zhì)量良好,驗(yàn)證了自組網(wǎng)模塊的可行性、可靠性、穩(wěn)定性、可重復(fù)性。自組網(wǎng)模塊與手機(jī)聯(lián)機(jī)之后能夠?qū)崿F(xiàn)自組網(wǎng)模式下的語音文本通信,解決基站等中心控制設(shè)備不存在或者癱瘓情況下原有無線網(wǎng)絡(luò)無法通信的問題。
【圖文】:
2006年,ZigBee聯(lián)盟發(fā)布ZigBee邋2006,功能比較完善,實(shí)現(xiàn)完成向后兼容性。逡逑2007年10月,Zi班ee聯(lián)盟發(fā)布ZigBee邋2007規(guī)范口]。逡逑ZigBee規(guī)范結(jié)構(gòu)如圖1.2所示,ZigBee聯(lián)盟采用W'EE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)作為ZigBee網(wǎng)逡逑絡(luò)的物理層和介質(zhì)訪問層規(guī)范,并在此基礎(chǔ)上制定數(shù)據(jù)鏈路層(DLL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWig和逡逑應(yīng)用編程接口規(guī)范(API),,并負(fù)責(zé)高層應(yīng)用、測試和市場推廣等方面的工作。ZigBee開逡逑發(fā)應(yīng)用者則在ZigBee規(guī)范基礎(chǔ)上進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。逡逑應(yīng)用層(APU邐'邋t逡逑Z郵ee設(shè)備對象逡逑I應(yīng)用對象!邐I應(yīng)夬象I邐PDO)邐Z啡ee應(yīng)用開發(fā)者郵啡ee規(guī)范逡逑(、端點(diǎn)240邐端點(diǎn)1邋)邐端點(diǎn)0邋.)逡逑應(yīng)用支持子層邐 ̄I邋t邐W逡逑(A巧》邐t邐Z逡逑L邋Hi-邐c ̄)逡逑網(wǎng)絡(luò)層逡逑(NWK)逡逑■邐邐(邐)邐邋ZigBee邋規(guī)范逡逑介質(zhì)訪問控制層邐-邐邐逡逑巧02.15.4邋MAC)邐r逡逑—(邋)邐*逡逑——邋邋am邋.邐邐邐—邋邋邋-邋邋邋邋邋—i邋戶邐一在-邋逡逑物理層邐I逡逑巧02.15.4邋PHY)邐邋I邐%煎義鮮藎櫻粒繡義稀插澹у危┕芾恚櫻粒繡義賢跡保插澹冢椋紓攏澹騫娣督峁瑰義銜錮聿閿繕淦凳輾⑵骱偷撞憧刂頗?楣鉤桑⑻峁┗鏡奈錮砦尷咄ㄐ磐ǖ饋#停粒緬義喜鬮卟惴夢飾錮硇諾撈峁┑愕降愕耐ㄐ歐竦姆窠涌冢保藜暗ヌ璞訃淶目煽看。辶x賢綺愀涸鶩綣芾恚縞璞訃淶南⒙酚傻。应訌洤衬[硬憷嗨樸冢希櫻剎慰寄P偷膩義洗洳
本文編號:2520090
【圖文】:
2006年,ZigBee聯(lián)盟發(fā)布ZigBee邋2006,功能比較完善,實(shí)現(xiàn)完成向后兼容性。逡逑2007年10月,Zi班ee聯(lián)盟發(fā)布ZigBee邋2007規(guī)范口]。逡逑ZigBee規(guī)范結(jié)構(gòu)如圖1.2所示,ZigBee聯(lián)盟采用W'EE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)作為ZigBee網(wǎng)逡逑絡(luò)的物理層和介質(zhì)訪問層規(guī)范,并在此基礎(chǔ)上制定數(shù)據(jù)鏈路層(DLL)、網(wǎng)絡(luò)層(NWig和逡逑應(yīng)用編程接口規(guī)范(API),,并負(fù)責(zé)高層應(yīng)用、測試和市場推廣等方面的工作。ZigBee開逡逑發(fā)應(yīng)用者則在ZigBee規(guī)范基礎(chǔ)上進(jìn)行項(xiàng)目開發(fā)。逡逑應(yīng)用層(APU邐'邋t逡逑Z郵ee設(shè)備對象逡逑I應(yīng)用對象!邐I應(yīng)夬象I邐PDO)邐Z啡ee應(yīng)用開發(fā)者郵啡ee規(guī)范逡逑(、端點(diǎn)240邐端點(diǎn)1邋)邐端點(diǎn)0邋.)逡逑應(yīng)用支持子層邐 ̄I邋t邐W逡逑(A巧》邐t邐Z逡逑L邋Hi-邐c ̄)逡逑網(wǎng)絡(luò)層逡逑(NWK)逡逑■邐邐(邐)邐邋ZigBee邋規(guī)范逡逑介質(zhì)訪問控制層邐-邐邐逡逑巧02.15.4邋MAC)邐r逡逑—(邋)邐*逡逑——邋邋am邋.邐邐邐—邋邋邋-邋邋邋邋邋—i邋戶邐一在-邋逡逑物理層邐I逡逑巧02.15.4邋PHY)邐邋I邐%煎義鮮藎櫻粒繡義稀插澹у危┕芾恚櫻粒繡義賢跡保插澹冢椋紓攏澹騫娣督峁瑰義銜錮聿閿繕淦凳輾⑵骱偷撞憧刂頗?楣鉤桑⑻峁┗鏡奈錮砦尷咄ㄐ磐ǖ饋#停粒緬義喜鬮卟惴夢飾錮硇諾撈峁┑愕降愕耐ㄐ歐竦姆窠涌冢保藜暗ヌ璞訃淶目煽看。辶x賢綺愀涸鶩綣芾恚縞璞訃淶南⒙酚傻。应訌洤衬[硬憷嗨樸冢希櫻剎慰寄P偷膩義洗洳
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