基于TI Z-STACK的智能小車(chē)調度系統設計
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3 軟件設計
3．1 基于Z-STACK協(xié)議棧的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組建
3．1．1 Z-STACK無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組建的基本流程
Z-STACK是TI公司推出的符合ZigBee2006規范，定義了完全構建在應用層上的操作系統抽象層(Operation System Abstraction Layer，OSAL層)來(lái)隔離Z-STACK協(xié)議棧和特定硬件系統，采用輪詢(xún)及優(yōu)先級控制方式實(shí)現任務(wù)調度。在進(jìn)入應用層小車(chē)調度任務(wù)(Car_Dispatch)處理之前，需首先進(jìn)行無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的組建。本系統采用星形網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，由通信指揮車(chē)(協(xié)凋器)負責網(wǎng)絡(luò )的發(fā)起。在Z-STACK(基于ZigBee2006)中，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )組建的基本流程為：
main()→osal_init_system()→osalInitTasks()→ZDApp_Init(taskID++)→ZDOInitDevice(0)→ZDApp_NetworkInit(extendedDelay)→osal_set_event(ZDAppTaskID，ZDO_NETWORK_INIT)
通過(guò)tasksEvents[ZDAppTaskID] |=ZDO_NETWORK_INIT向ZDAppTaskID任務(wù)中添加ZDO_NETWORK_INIT事件(消息)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )初始化，接下來(lái)在ZDApp_event_loop中處理ZDO_NETWORK_INIT事件，其過(guò)程為：
ZDApp_event_loop→ZDO_StartDevice
在該函數中，協(xié)調器將通過(guò)NLME_NetworkFor-mationReques發(fā)起網(wǎng)絡(luò )，執行回調函數ZDO_NetworkFormationConfirmCB()，向ZDAppTask ID任務(wù)發(fā)ZDO_NETWORK_START消息，然后在ZDApp_event_loop中通過(guò)osal_set_event(ZDAppTaskID，ZDO_STATE_CHANGE_EVT)向應用層發(fā)ZDO_ STATE_CHANGE_EVT消息，應用層的小車(chē)調度任務(wù)處理函數根據ZDO_STATE_CHANGE_EVT判斷無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的狀態(tài)，并確定探路車(chē)、運輸車(chē)的注冊情況；而路由器和終端節點(diǎn)將通過(guò)NLME_NetworkDiscoveryRequest發(fā)現網(wǎng)絡(luò )，并執行回調函數ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB()，加入協(xié)調器組建的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。
3．1．2 網(wǎng)絡(luò )拓撲與數據幀格式
本系統采用星型網(wǎng)絡(luò )拓撲結構，通信指揮車(chē)負責系統的調度。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )上下行鏈路以及各小車(chē)的車(chē)載CC2430模塊與51單片機模塊通信的數據幀格式如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159897.htm
以探路車(chē)為例，它與通信指揮車(chē)通信的信息流向如圖4所示。圖中①為Endpoint向Sink注冊；②為51單片機利用傳感器采集路面信息，通過(guò)串口發(fā)送到Endpoint；③為Endpoint通過(guò)RF方式將數據傳輸到Sink；④為Sink從收到的數據中提取信息，分析出路面狀態(tài)，然后向Endpoi nt下發(fā)控制指令；⑤為Endpoint從收到的數據控制指令后進(jìn)行處理，然后通過(guò)串口向51單片機下發(fā)控制指令；⑥為循環(huán)執行①～⑤。
3．2 CC2430程序買(mǎi)現
從圖4可知，CC2430通信模塊的主要功能是完成無(wú)線(xiàn)數據傳輸和處理串口事件。在處理串口事件上，需首先注冊串口，然后編寫(xiě)串口處理函數。串口波特率設置為57 600波特，以滿(mǎn)足使用11．059 2 MHz晶振的單片機模塊與CC2430通信模塊通信。串口注冊由函數SPIMgr_Regis terTaskID(Car_Dispatch_TaskID)實(shí)現。串口接收處理函數在協(xié)議棧MT層SPIMgr．c中，由uartConfig．callBackFunc=SPIMgr_ProcessZTool Data指明串口接收回調函數。為能接收自定義格式的串口數據，需修改協(xié)議棧自帶的SPIMgr_ProcessZToolData函數，包括在SPIMgr．h中定義圖3中SOP(#define SOP1_VALUE 0x2A)，FCS(#defineEND 0x23)，在SPIMgr．c中重構數據格式，向APP層Car_Dispatch應用程序發(fā)送CMD_ SERIAL_MSG消息等。根據圖3可知，Endpoint上行傳輸需在第6個(gè)字節發(fā)送數據長(cháng)度LEN-Token，因此在串口數據重構中需添加SPI_Msg->msg[5]=LEN_Token，然后在Car_Dispatch應用程序中的SYS_EVENT_MSG消息處理函數下面，加入處理串口消息代碼：
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