基于S3C2410A的MDB/ICP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

MDB／ICP廣泛應(yīng)用于自助售賣系統(tǒng)，實(shí)際上已經(jīng)成為自助售賣系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議。國(guó)內(nèi)也有采用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，基本上都是采用51單片機(jī)作為硬件解決方案，讓功能更強(qiáng)大的處理器S3C2410A支持該協(xié)議，可以大大提升自助售賣系統(tǒng)的軟硬件功能。

　　基于ARM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(dǎo)下，也可以廣泛應(yīng)用在MIPS、Power PC等非ARM處理器芯片上，有很強(qiáng)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(jī)制造者協(xié)會(huì)制定的一套用于協(xié)調(diào)自動(dòng)售貨機(jī)的主控制器(VMC)與多個(gè)外設(shè)(硬幣機(jī)、讀鈔機(jī)等)之間通信的協(xié)議。硬幣機(jī)和讀鈔機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)首先是由Coinco在美國(guó)可口可樂(lè)公司的指定下開(kāi)發(fā)的。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)于1993年被NAMA(National Automatic Merchandising Association)協(xié)會(huì)采用，經(jīng)過(guò)一個(gè)專門的工作組修訂后，于1994年被EVMMA(Euro-pean Vending Machine Manufacturers Association)采用。當(dāng)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接口，所有外圍設(shè)備(例如硬幣機(jī)、紙幣機(jī)、讀卡器等)均為主控制器VMC的從機(jī)。所有外圍設(shè)備與VMC之間的通信方式都一致。最多支持32個(gè)外設(shè)。

　　MDB協(xié)議的串行位格式為：9600 bps、1個(gè)起始位、8位數(shù)據(jù)、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總線上，VMC通過(guò)廣播方式向外發(fā)送命令。第一字節(jié)為地址字節(jié)(高5位為尋址信息，低3位為對(duì)外設(shè)的指令)。該字節(jié)被所有的外設(shè)讀取，但只有符合地址字節(jié)所指定的外設(shè)才處理其后的數(shù)據(jù)字節(jié)，并做出反應(yīng)。在VMC到外設(shè)的數(shù)據(jù)中，地址字節(jié)的方式位被置1，數(shù)據(jù)字節(jié)的方式位被置0，外設(shè)通過(guò)檢驗(yàn)接收到的方式位確認(rèn)是地址命令還是數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)從外設(shè)發(fā)送到主機(jī)時(shí)(最長(zhǎng)36字節(jié))，最后送出的字節(jié)方式位被置1，標(biāo)志著數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。

　　VMC向外設(shè)傳送的指令由一個(gè)地址字節(jié)、一些可選的數(shù)據(jù)字節(jié)與一個(gè)校驗(yàn)和(CHK)字節(jié)構(gòu)成。發(fā)送指令后，外設(shè)應(yīng)答VMC的通信塊可以由一個(gè)數(shù)據(jù)塊和一個(gè)CHK字節(jié)組成，或者一個(gè)應(yīng)答字節(jié)(ACK)，或者一個(gè)無(wú)應(yīng)答字節(jié)(NAK)。如果外設(shè)應(yīng)答數(shù)據(jù)塊的話，VMC將通過(guò)一個(gè)應(yīng)答字節(jié)(A-CK)、無(wú)應(yīng)答字節(jié)(NAK)或發(fā)字節(jié)(RET)應(yīng)答外設(shè)傳回的數(shù)據(jù)。

　　2 MDB／ICP協(xié)議應(yīng)用

　　自動(dòng)售貨機(jī)(Vending Machine)是一種全新的商業(yè)零售形式，20世紀(jì)70年代自日本和歐美發(fā)展起來(lái)。它又被稱為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(jī)售出的。全球著名飲料商可口可樂(lè)公司在全世界就布有50萬(wàn)臺(tái)飲料自動(dòng)售貨機(jī)現(xiàn)在，自動(dòng)售貨機(jī)產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)合理化。例如實(shí)行聯(lián)機(jī)方式，通過(guò)第三方無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將自動(dòng)售貨機(jī)內(nèi)的庫(kù)存信息和銷售記錄及時(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(bǔ)充以及商品選定的順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)售貨設(shè)備的全球連鎖。并且可以通過(guò)第三方網(wǎng)絡(luò)對(duì)售貨終端進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)，通過(guò)以太網(wǎng)控制可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的云操作，將來(lái)也可以接入物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)web操作購(gòu)物。在市場(chǎng)對(duì)功能提出日益復(fù)雜化的要求下，傳統(tǒng)的51單片機(jī)+MDB設(shè)備的解決方案難以滿足市場(chǎng)的需求。在ARM處理器日漸流行的今日，采用S3C2410A來(lái)作為VMC是滿足客戶需求的解決方案。S3C2410A芯片功能模塊豐富，軟件支持良好，可以使Linux操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的用戶功能需求。圖1是港灣教育售貨系統(tǒng)的框圖。

圖1 港灣教育售貨系統(tǒng)的框圖

　　由圖1可知，該方案融合當(dāng)前最主流的嵌入式系統(tǒng)接口，足以實(shí)現(xiàn)功能強(qiáng)大的售貨系統(tǒng)來(lái)滿足客戶的需求。

　　2．1 S3C2410A芯片UART串行位格式

　　通過(guò)對(duì)S3C2410A數(shù)據(jù)手冊(cè)的研讀，會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前一些主流的處理器芯片，比如S3C2410A，UART模塊不像傳統(tǒng)的51單片機(jī)一樣正好滿足MDB協(xié)議的串行位協(xié)議格式，S3C2410A的UART數(shù)據(jù)格式：最高115 200 bps、1個(gè)起始位、5～8位數(shù)據(jù)、1個(gè)奇偶校驗(yàn)位(odd／even parity bit)、1或2個(gè)停止位。