多个Zigbee监测网络远程监控的实现

根据网关节点的功能，软件系统主要完成两个功能，一是负责网络的建立和维护、汇集监测网络中的监测数据、向数据采集节点发送设置参数。这一部分为实时部分，由内核模块实现，运行于内核态；二是与远程的消息代理之间的消息传递、原始监测数据的预处理。这部分为非实时部分运行于用户空间。

当MC13192接收到IEEE802.15.4物理层的数据后，产生中断请求触发数据处理任务读取，校验正确后写入FIFO中，用户空间的应用程序则定时读取FIFO中的数据，然后将原始数据形成文本格式的消息发送给消息代理。

当用户空间的应用程序收到消息代理发来的控制消息后，转换成控制命令字写入FIFO中，内核模块中FIFO读取任务则定时读取FIFO的控制命令，形成MAC层的帧格式，通过SPI传递给MC13192。

一、Au1550与MC13192间的数据传输

MC13192与Au1550之间通过SPI进行数据传输。将SPI的通信模式设为主从方式，Au1550为主机，MC13192为从设备。数据的传输完全由主机Au1550通过片选信号控制完成。

SPI数据帧由帧头和数据组成。帧头为8位，第一位为读写标志位，R/W=1表示读操作(从到主)，R/W=0表示写操作(主到从)。低六位表示MC13192中寄存器的地址。

MC13192设置成包传输模式，它就会将接收到的主机数据暂存到发送RAM中，当接收完成后再以包的形式发送出去。同样，收到IEEE802.15.4数据帧后，存储到接收RAM中，确定数据帧的长度、进行校验和和链路质量的计算，数据校验正确后向主机发出中断请求，请求主机将数据读走。

二、实时任务与非实时应用间的数据传输

实时任务与非实时应用间采用FIFO进行数据传递。每一个FIFO都是在一个方向上传送数据。要实现实时任务与非实时应用间的双向传输，需要建立两个FIFO。一个FIFO用于实时任务向非实时应用发送原始监控数据，一个FIFO用于接收非实时应用的控制命令。

在实时任务一侧，不管FIFO状态是什么，任何读写入操作都是非阻塞的。因此，读写后都立即返回。在内核模块中FIFO通过rtf_create()来创建，rtf_put()向FIFO写数据, rtf_get()从FIFO读数据。FIFO的读过程由一个周期性的实时线程完成。

从应用程序一侧来看，FIFO就像一个常规文件。因此，调用文件打开函数来获得相关FIFO的指针，获得指针后通过读写函数实现对FIFO的读写操作。数据的读操作也由专门的线程用轮询方式完成，数据的发送操作则直接用函数调用方式。

作者：李强   来源：微计算机信息