一種短距離無(wú)線(xiàn)傳輸的CSMA／CA協(xié)議實(shí)現方法

3 實(shí)現協(xié)議的關(guān)鍵
①串口數據幀的拷貝。為保存串口接收到的數據幀，并為以后能區分緩存不同的數據幀，設計了能緩存4個(gè)數據幀的緩存空間。在接收到串口的數據幀時(shí)，跟原來(lái)直接處理數據的做法不同，新的程序中，首先將數據存在緩存區中，如果緩存區滿(mǎn)，則不再保存新的數據幀。
②串口緩存區數據幀的處理順序。按照接收到數據的先后順序進(jìn)行處理。
③隨機退避的處理。由于MCl3213不僅需要發(fā)送數據和接收數據，還需要與串口進(jìn)行通信，此處隨機退避采用中斷方式，當退避時(shí)間到時(shí)，置退避時(shí)間完成標志位，而后進(jìn)入隨機退避完成的處理過(guò)程。
④無(wú)線(xiàn)數據幀3次重發(fā)的實(shí)現。DATA類(lèi)型的數據如果發(fā)送不成功，需要有3次重傳機制，實(shí)現過(guò)程與之前有很大不同。當數據發(fā)送成功后，在一定的時(shí)間內等待ACK，如果沒(méi)有接收到ACK，則判斷是否重傳3次。若未到3次，置重傳標志位，重傳數據幀，否則丟棄此幀。隨機退避次數大于最大退避次數時(shí)，同樣判斷是否重傳3次：若未到3次，置重傳標志位，重傳數據幀，否則丟棄此幀。在此幀數據沒(méi)有發(fā)送成功，并且重傳次數未到時(shí)，不處理之后的數據幀，保證重傳的數據幀是需要重傳的數據幀。
⑤無(wú)線(xiàn)模塊的狀態(tài)切換。為了保證無(wú)線(xiàn)模塊狀態(tài)切換的時(shí)序沒(méi)有錯誤，防止由于無(wú)線(xiàn)模塊狀態(tài)切換而導致的嚴重問(wèn)題，在CSMA_MAC協(xié)議實(shí)現過(guò)程中，無(wú)論對無(wú)線(xiàn)模塊進(jìn)行了什么操作，最終都需要把無(wú)線(xiàn)模塊的狀態(tài)置為RX_STATE，打開(kāi)無(wú)線(xiàn)模塊的接收天線(xiàn)。
⑥串口數據幀3次重發(fā)的實(shí)現。DATA類(lèi)型的數據幀發(fā)送完成后，如果在一定的時(shí)間內未收到ACK，將對數據進(jìn)行重發(fā)，直至收到ACK；或者重發(fā)超過(guò)3次，丟棄此幀。

4 測試結果
在我們搭建的一個(gè)無(wú)線(xiàn)定位小系統測試中，定位節點(diǎn)與定位卡通信，工作正常；兩個(gè)定位節點(diǎn)之間的通信，定位節點(diǎn)收發(fā)狀態(tài)正常，工作正常；定位節點(diǎn)將接收到的定位卡的數據幀轉發(fā)至PC上，經(jīng)過(guò)定位算法處理后，定位誤差在2 m范圍之內。

結語(yǔ)
本文基于ZigBee基帶芯片實(shí)現了簡(jiǎn)單的CSMA／CA協(xié)議，同時(shí)也適用于其他短距離無(wú)線(xiàn)通信系統。筆者已經(jīng)在1套433 MHz定位系統中使用了同一協(xié)議，收到了良好的效果。本文介紹實(shí)現的只是基本的CSMA／CA協(xié)議，在應用于不同的無(wú)線(xiàn)通信系統中時(shí)，可以根據系統的特點(diǎn)再加以改進(jìn)，就可以達到更好的無(wú)線(xiàn)通信效果。