基于S3C2410A的MDB/ICP協(xié)議的實(shí)現

MDB／ICP廣泛應用于自助售賣(mài)系統，實(shí)際上已經(jīng)成為自助售賣(mài)系統的行業(yè)標準通信協(xié)議。國內也有采用這個(gè)標準的產(chǎn)品，基本上都是采用51單片機作為硬件解決方案，讓功能更強大的處理器S3C2410A支持該協(xié)議，可以大大提升自助售賣(mài)系統的軟硬件功能。

　　基于A(yíng)RM處理器提供了一種讓高端處理器支持MDB／ICP的靈活方法，在該方法的引導下，也可以廣泛應用在MIPS、Power PC等非ARM處理器芯片上，有很強的行業(yè)實(shí)用性。

　　1 MDB／ICP協(xié)議概述

　　MDB／ICP協(xié)議(Multi-Drop Bus／Internal Communication Protocol)是歐洲售貨機制造者協(xié)會(huì )制定的一套用于協(xié)調自動(dòng)售貨機的主控制器(VMC)與多個(gè)外設(硬幣機、讀鈔機等)之間通信的協(xié)議。硬幣機和讀鈔機的標準首先是由Coinco在美國可口可樂(lè )公司的指定下開(kāi)發(fā)的。這個(gè)標準于1993年被NAMA(National Automatic Merchandising Association)協(xié)會(huì )采用，經(jīng)過(guò)一個(gè)專(zhuān)門(mén)的工作組修訂后，于1994年被EVMMA(Euro-pean Vending Machine Manufacturers Association)采用。當前的最新協(xié)議版本version 4．O在2009年4月由NAMA和EVA(European Vending Association)共同制定。

　　1．1 MDB協(xié)議串行位格式

　　MDB接口是工作在9 600 bps波特率的主從型串行總線(xiàn)接口，所有外圍設備(例如硬幣機、紙幣機、讀卡器等)均為主控制器VMC的從機。所有外圍設備與VMC之間的通信方式都一致。最多支持32個(gè)外設。

　　MDB協(xié)議的串行位格式為：9600 bps、1個(gè)起始位、8位數據、1個(gè)模式位(mode bit)和1個(gè)停止位。

　　1．2 MDB／ICP通信協(xié)議幀要求

　　在MDB總線(xiàn)上，VMC通過(guò)廣播方式向外發(fā)送命令。第一字節為地址字節(高5位為尋址信息，低3位為對外設的指令)。該字節被所有的外設讀取，但只有符合地址字節所指定的外設才處理其后的數據字節，并做出反應。在VMC到外設的數據中，地址字節的方式位被置1，數據字節的方式位被置0，外設通過(guò)檢驗接收到的方式位確認是地址命令還是數據。當數據從外設發(fā)送到主機時(shí)(最長(cháng)36字節)，最后送出的字節方式位被置1，標志著(zhù)數據發(fā)送完畢。

　　VMC向外設傳送的指令由一個(gè)地址字節、一些可選的數據字節與一個(gè)校驗和(CHK)字節構成。發(fā)送指令后，外設應答VMC的通信塊可以由一個(gè)數據塊和一個(gè)CHK字節組成，或者一個(gè)應答字節(ACK)，或者一個(gè)無(wú)應答字節(NAK)。如果外設應答數據塊的話(huà)，VMC將通過(guò)一個(gè)應答字節(A-CK)、無(wú)應答字節(NAK)或發(fā)字節(RET)應答外設傳回的數據。

　　2 MDB／ICP協(xié)議應用

　　自動(dòng)售貨機(Vending Machine)是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀70年代自日本和歐美發(fā)展起來(lái)。它又被稱(chēng)為24小時(shí)營(yíng)業(yè)的微型超市。在日本，70％的罐裝飲料是通過(guò)自動(dòng)售貨機售出的。全球著(zhù)名飲料商可口可樂(lè )公司在全世界就布有50萬(wàn)臺飲料自動(dòng)售貨機現在，自動(dòng)售貨機產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現合理化。例如實(shí)行聯(lián)機方式，通過(guò)第三方無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將自動(dòng)售貨機內的庫存信息和銷(xiāo)售記錄及時(shí)地傳送各營(yíng)業(yè)點(diǎn)的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補充以及商品選定的順利進(jìn)行，實(shí)現自動(dòng)售貨設備的全球連鎖。并且可以通過(guò)第三方網(wǎng)絡(luò )對售貨終端進(jìn)行遠程控制和監測，通過(guò)以太網(wǎng)控制可以實(shí)現設備的云操作，將來(lái)也可以接入物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現web操作購物。在市場(chǎng)對功能提出日益復雜化的要求下，傳統的51單片機+MDB設備的解決方案難以滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求。在A(yíng)RM處理器日漸流行的今日，采用S3C2410A來(lái)作為VMC是滿(mǎn)足客戶(hù)需求的解決方案。S3C2410A芯片功能模塊豐富，軟件支持良好，可以使Linux操作系統實(shí)現更為復雜的用戶(hù)功能需求。圖1是港灣教育售貨系統的框圖。

圖1 港灣教育售貨系統的框圖

　　由圖1可知，該方案融合當前最主流的嵌入式系統接口，足以實(shí)現功能強大的售貨系統來(lái)滿(mǎn)足客戶(hù)的需求。

　　2．1 S3C2410A芯片UART串行位格式

　　通過(guò)對S3C2410A數據手冊的研讀，會(huì )發(fā)現當前一些主流的處理器芯片，比如S3C2410A，UART模塊不像傳統的51單片機一樣正好滿(mǎn)足MDB協(xié)議的串行位協(xié)議格式，S3C2410A的UART數據格式：最高115 200 bps、1個(gè)起始位、5～8位數據、1個(gè)奇偶校驗位(odd／even parity bit)、1或2個(gè)停止位。