基于ARM9的無(wú)線電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　S3C2410內(nèi)嵌一個(gè)以太網(wǎng)控制器，可以在半雙工或全雙工模式下提供10M/100Mbps的以太網(wǎng)接入，支持媒體獨(dú)立接口MII(Media Independent Interface) 和帶緩沖DMA接口。由于S3C2410內(nèi)部并未提供物理層接口，所以我們需要外接一塊物理層芯片以提供以太網(wǎng)的接入通道。而常用的單口10M/100Mbps高速以太網(wǎng)接口器件均提供MII接口和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口，所以可以方便地與ARM連接。

　　在無(wú)線電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)控制器終端，我們采用cs8900作為以太網(wǎng)物理層接口。它的基本工作原理如下：在收到主機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)報(bào)后，偵聽(tīng)網(wǎng)絡(luò)線路是否忙。如果線路忙，它就等到線路空閑為止，否則，立即發(fā)送該數(shù)據(jù)幀。在發(fā)送過(guò)程中，首先添加以太網(wǎng)幀頭，然后生成CRC校驗(yàn)碼，最后將此數(shù)據(jù)幀發(fā)送到以太網(wǎng)上。在接受過(guò)程中，它將從以太網(wǎng)收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)解碼、去幀頭和地址檢驗(yàn)等步驟，然后保存在片內(nèi)。在通過(guò)CRC校驗(yàn)后，它會(huì)根據(jù)初始化配置情況，通知cs8900收到了數(shù)據(jù)幀，最后，用某種傳輸模式傳到ARM的存儲(chǔ)區(qū)中[5]。

　　cs8900有三種工作模式：I/O模式、存儲(chǔ)器模式和直接存儲(chǔ)器存儲(chǔ)模式，系統(tǒng)默認(rèn)為I/O模式，可通過(guò)程序使其工作于其它模式。cs8900的各個(gè)工作模式各有優(yōu)缺點(diǎn)，在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們采用的是它的I/O模式。

　　網(wǎng)卡芯片不能單獨(dú)工作，還必須有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)變壓器在RJ-45接口和網(wǎng)絡(luò)芯片中間進(jìn)行電平交換。另外網(wǎng)卡芯片有兩個(gè)LED指示是用于指示接收和發(fā)送狀態(tài)的，如果網(wǎng)絡(luò)連接正常并且正常收發(fā)數(shù)據(jù)報(bào)時(shí)，LED會(huì)閃爍。

　　4、軟件設(shè)計(jì)

　　在本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)中，主要包括無(wú)線電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)控制器終端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)及服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)[6]。

　　4.1 無(wú)線電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)控制器終端應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

　　無(wú)線電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)控制器終端應(yīng)用軟件整體結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)圖顯示了系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)主要由四個(gè)模塊組成，分別是語(yǔ)音及串口數(shù)據(jù)處理模塊、工作參數(shù)設(shè)置及讀取模塊、出廠值還原模塊、服務(wù)器中轉(zhuǎn)及管理模塊。其中前三個(gè)模塊運(yùn)行于嵌入式開(kāi)發(fā)板，最后一個(gè)模塊運(yùn)行于windows 平臺(tái)。四個(gè)模塊中，語(yǔ)音及串口數(shù)據(jù)處理模塊是功能相對(duì)復(fù)雜的模塊，劃分為兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊：語(yǔ)音數(shù)據(jù)處理模塊和串口數(shù)據(jù)處理模塊，其中語(yǔ)音數(shù)據(jù)處理模塊又由3個(gè)子模塊構(gòu)成，分別是讀鍵值、讀網(wǎng)絡(luò)命令和語(yǔ)音數(shù)據(jù)流處理。工作參數(shù)的設(shè)置主要是對(duì)寫配置文件和讀配置文件的設(shè)置。

　　4.2 服務(wù)器軟件設(shè)計(jì)

　　服務(wù)器監(jiān)控及控制模塊的程序設(shè)計(jì)中，我們主要使用兩個(gè)定時(shí)器。定時(shí)器1每隔2秒產(chǎn)生一個(gè)超時(shí)事件，服務(wù)器每隔2秒向集群發(fā)送一次查詢數(shù)據(jù)包，控制器收到查詢數(shù)據(jù)包后，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答包，這個(gè)應(yīng)答包中的信息反映了控制器當(dāng)前的狀態(tài)。

　　5、系統(tǒng)運(yùn)行截面圖

　　系統(tǒng)的調(diào)試過(guò)程中，我們用了2個(gè)無(wú)線電臺(tái)及服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試。服務(wù)器運(yùn)行界面截圖如圖3所示。我們?cè)O(shè)置2個(gè)無(wú)線電臺(tái)網(wǎng)絡(luò)控制器終端的IP地址分別是192.168.0.8和192.168.0.18。按下對(duì)講機(jī)的PPT按鍵時(shí)，指示燈由綠燈變成藍(lán)燈，表明服務(wù)器進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。如果想隔離某個(gè)控制器，不讓其接受或轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，則在遠(yuǎn)程控制的框中，輸入對(duì)應(yīng)的IP地址，然后選擇關(guān)閉，則可以對(duì)其進(jìn)行隔離。

　　與其相對(duì)應(yīng)的指示燈呈紅色。若想關(guān)閉或打開(kāi)所有的控制器，則按遠(yuǎn)程控制框中相應(yīng)的按鈕即可實(shí)現(xiàn)。