手持式RFID讀寫(xiě)器網(wǎng)絡(luò )接口設計

　　發(fā)送控制過(guò)程在網(wǎng)絡(luò )中，幀傳輸的過(guò)程是發(fā)送方將待發(fā)送的數據按幀格式要求封裝成幀，然后同過(guò)網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)絡(luò )的傳輸線(xiàn)上。發(fā)送程序框圖如圖4所示。

圖4 RTL8139 數據發(fā)送流程圖。

　　接收控制過(guò)程分成2 步，第1 步是根據哈稀算法判斷數據包是否是本地的數據包，如果是則接收放入FIFO,如果FIFO 里的數據包達到了RCR 寄存器預先設定閾值，把數據報放入RX_BUFF.第2 步主機程序將RX_BUFF 里的數據讀取到內存進(jìn)行處理。

　　2. 2 TCP /IP 協(xié)議棧

　　如圖5 所示，以太網(wǎng)控制器提供了邏輯鏈路層協(xié)議，TCP /IP 協(xié)議棧則通過(guò)底層的硬件設備驅動(dòng)程序來(lái)接收和發(fā)送數據，對接收到的以太幀數據進(jìn)行協(xié)議的分析，并給其上層應用提供一些簡(jiǎn)單、易用的函數。

圖5 RTL8139 數據接收流程圖。

　　TCP /IP 實(shí)質(zhì)上是一系列協(xié)議的總稱(chēng)，是實(shí)現Internet通訊必不可少的部分，包括十幾個(gè)協(xié)議標準，在這里要實(shí)現的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )讀取居民用表的讀數，傳輸的數據量少且對實(shí)時(shí)性要求不高，不需要全部的協(xié)議，只要實(shí)現幾個(gè)必備的即可，權衡之下，求在最小代碼、最小資源需求和功能實(shí)現間取得一個(gè)平衡： 只實(shí)現了ICMP、TCP、IP、ARP 4 個(gè)協(xié)議，組成一個(gè)小型化的TCP /IP 協(xié)議。因為任何一個(gè)以太網(wǎng)數據幀要發(fā)送時(shí)都必須要知道對方的物理地址，這能過(guò)ARP 協(xié)議獲得，所以要實(shí)現ARP 協(xié)議。而IP 協(xié)議是TCP, ICMP協(xié)議數據的傳輸格式； TCP 協(xié)議提供可靠的，可重組服務(wù)； 而ICMP 協(xié)議是調試時(shí)所不可缺少的。另外，在實(shí)現重發(fā)功能時(shí)，大多的做法是應用層不參與，當需要重發(fā)時(shí)，由TCP /IP 協(xié)議把存儲在數據緩沖區的數據再發(fā)送一次即可，但在以單片機為主處理器的情況下，因為單片機自身的資源有限，為了減少RAM 的使用，可以在需要重發(fā)時(shí)再由應用層產(chǎn)生這一幀數據即可，這無(wú)需太多的時(shí)間。這樣也不必每發(fā)送一幀數據都要存在緩沖區中以備重發(fā)時(shí)使用，進(jìn)一步節省了RAM。

　　3 實(shí)驗結果及分析

　　將手持式RFID 讀寫(xiě)器通過(guò)網(wǎng)線(xiàn)連入局域網(wǎng)交換機，預先將讀寫(xiě)器的IP 地址設置為192. 168. 1. 37,啟動(dòng)讀寫(xiě)器、交換機及電腦，在電腦的命令終端輸入ping192. 168. 1. 37 命令，其結果如圖6 所示。

圖6 RFID 連入局域網(wǎng)結果。

　　由圖6 可知，手持式RFID 讀寫(xiě)器已通過(guò)交換機成功連入局域網(wǎng)，與電腦建立網(wǎng)絡(luò )連接。

　　在電腦中打開(kāi)RFID 綜合管理系統，將實(shí)驗用RFID 卡放入手持式RFID 讀寫(xiě)器后，綜合管理系統讀到信息如圖7 所示。

圖7 綜合管理系統接收信息。

　　由圖7 可知，手持式RFID 讀寫(xiě)器將讀到的實(shí)驗卡信息，通過(guò)局域網(wǎng)交換機成功地傳輸到電腦的綜合管理系統當中，實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )接口的功能。

　　4 結束語(yǔ)

　　設計的手持式RFID 讀寫(xiě)器網(wǎng)絡(luò )接口硬件采用MSP430F149 作為控制芯片，選用PM34 - 1 006M10 /100 /1 000M 變壓器作為隔離變壓器，以及全面支持IEEE802. 3 標準高度集成的RTL8139 作為以太網(wǎng)控制器芯片，整個(gè)系統具有超低功耗等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現了RFID 讀寫(xiě)器的網(wǎng)絡(luò )化功能，為提高產(chǎn)品的競爭力創(chuàng )造了條件。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )接口驅動(dòng)程序及TCP /IP C 語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，具有較好的可讀性和移植性，可以提高開(kāi)發(fā)效率，縮短開(kāi)發(fā)周期。