CC1020的點對多點無線組網研究
該方式下,從機的個數取決于地址碼的大小。使用一個字節時可以連接256個從機,從機個數較少,但擴展比較容易。需要增加從機個數時可以增加所使用地址碼的字節數,每增加一個字節的地址,從機個數擴展28倍,擴展時所需工作量也不大。
使用地址碼方式實現的點對多點系統,由于主機與所有從機之間使用相同頻率的信道,在同一時間只能有一個從機工作,因此主機在從機之間選擇切換時,必須將前一個從機關閉,否則兩個從機發生干擾而導致系統無法工作。
1.3 基于工作頻率的點對多點系統
CCl020的工作頻率是通過對配置寄存器的頻率字編程來設置的。2個頻率字寄存器FREQ_A和FREQ_B能被設置成不同的2個頻率。為了在發射模式與接收模式之間快速切換,一個頻率字寄存器用于接收(本振頻率),另一個用于發射(發射載波頻率)。它們也可以用于發射(或接收)的兩個不同信道。
利用CCl020工作頻率可編程的特性,可以實現多信道的點對多點系統。主機的工作頻率根據選擇的從機的不同而進行改變,每個從機工作在各自的頻率下。
軟件實現時,由于多信道是基于工作頻率建立主機與從機互連的,所以在收發中不需要使用地址碼。當主機在從機間進行切換時,只需要改變頻率字寄存器FREQ_A和FREQ_B的內容就可以了。其他的工作流程與圖3和圖4中使用地址碼的工作流程基本相同。
由工作頻率實現的點對多點系統能夠連接的從機數,取決于使用的工作頻帶與信道帶寬。當工作在402~470MHz、信道帶寬為25 kHz時,理論上可連接的從機數最多為2 720個。該方式下從機數的擴展有限,而且增加從機的個數將大大增加工作量,但是由于各個從機所占用的工作頻率不同,即使有多個從機同時工作,彼此之間也不會相互干擾。
1.4 基于地址碼與工作頻率組合的點對多點系統
在分別使用地址碼和工作頻率實現點對多點系統的基礎上,可以實現工作頻率+地址碼組合的點對多點系統。也就是說,連接的從機分成多組,各組從機分別使用不同的頻率;組內從機使用相同的頻率,通過地址碼進行區別。
軟件實現時,只需要在圖3與圖4所示的流程中,增加改變頻率字寄存器FREQ_A和FREQ_B內容的步驟來實現信道切換就可以了。
這種方式下可連接的從機數為:頻率信道數×地址碼數。例如,工作在402~470 MHz、信道帶寬為25 kHz、使用一字節地址碼時,可連接的從機數為:2 720×256=696 320,大大地增加了可連接的從機個數。同樣,隨著頻率信道數的增加,工作量顯著增加。
2 總 結
本文論述了基于CCl020實現點對多點系統的3種方式。這3種方式屬于固定預分配方式,但都足夠滿足簡單無線通信的需求;從機擴展的實現難易各不相同,使用地址碼最容易進行擴展,另外兩種方式從機擴展難度依次有所增加,但卻有各自的優點與應用領域。3種方式的區別主要在于主從機信道的建立上,信道建立后的控制流程則基本相同。
這3種點對多點系統的實現方式雖然是基于CCl020的,但卻適合于所有采用無線收發芯片建立的系統。其中,使用地址碼的方式對于所有數字通信系統普遍適用,另外兩種方式則取決于收發芯片的頻率可編程特性。具體采用何種方式應根據系統的實際需求而定。
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