基于S3C2410A的MDB/ICP協(xié)議的實現(xiàn)

MDB／ICP廣泛應用于自助售賣系統(tǒng)，實際上已經(jīng)成為自助售賣系統(tǒng)的行業(yè)標準通信協(xié)議。國內(nèi)也有采用這個標準的產(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)會制定的一套用于協(xié)調(diào)自動售貨機的主控制器(VMC)與多個外設(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在美國可口可樂公司的指定下開發(fā)的。這個標準于1993年被NAMA(National Automatic Merchandising Association)協(xié)會采用，經(jīng)過一個專門的工作組修訂后，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個外設。

　　MDB協(xié)議的串行位格式為：9600 bps、1個起始位、8位數(shù)據(jù)、1個模式位(mode bit)和1個停止位。

　　1．2 MDB／ICP通信協(xié)議幀要求

　　在MDB總線上，VMC通過廣播方式向外發(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位為對外設的指令)。該字節(jié)被所有的外設讀取，但只有符合地址字節(jié)所指定的外設才處理其后的數(shù)據(jù)字節(jié)，并做出反應。在VMC到外設的數(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，外設通過檢驗接收到的方式位確認是地址命令還是數(shù)據(jù)。當數(shù)據(jù)從外設發(fā)送到主機時(最長36字節(jié))，最后送出的字節(jié)方式位被置1，標志著數(shù)據(jù)發(fā)送完畢。

　　VMC向外設傳送的指令由一個地址字節(jié)、一些可選的數(shù)據(jù)字節(jié)與一個校驗和(CHK)字節(jié)構成。發(fā)送指令后，外設應答VMC的通信塊可以由一個數(shù)據(jù)塊和一個CHK字節(jié)組成，或者一個應答字節(jié)(ACK)，或者一個無應答字節(jié)(NAK)。如果外設應答數(shù)據(jù)塊的話，VMC將通過一個應答字節(jié)(A-CK)、無應答字節(jié)(NAK)或發(fā)字節(jié)(RET)應答外設傳回的數(shù)據(jù)。

　　2 MDB／ICP協(xié)議應用

　　自動售貨機(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。它又被稱為24小時營業(yè)的微型超市。在日本，70％的罐裝飲料是通過自動售貨機售出的。全球著名飲料商可口可樂公司在全世界就布有50萬臺飲料自動售貨機現(xiàn)在，自動售貨機產(chǎn)業(yè)正在走向信息化并進一步實現(xiàn)合理化。例如實行聯(lián)機方式，通過第三方無線網(wǎng)絡將自動售貨機內(nèi)的庫存信息和銷售記錄及時地傳送各營業(yè)點的電腦中，從而確保了商品的發(fā)送、補充以及商品選定的順利進行，實現(xiàn)自動售貨設備的全球連鎖。并且可以通過第三方網(wǎng)絡對售貨終端進行遠程控制和監(jiān)測，通過以太網(wǎng)控制可以實現(xiàn)設備的云操作，將來也可以接入物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)web操作購物。在市場對功能提出日益復雜化的要求下，傳統(tǒng)的51單片機+MDB設備的解決方案難以滿足市場的需求。在ARM處理器日漸流行的今日，采用S3C2410A來作為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)實現(xiàn)更為復雜的用戶功能需求。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，該方案融合當前最主流的嵌入式系統(tǒng)接口，足以實現(xiàn)功能強大的售貨系統(tǒng)來滿足客戶的需求。

　　2．1 S3C2410A芯片UART串行位格式

　　通過對S3C2410A數(shù)據(jù)手冊的研讀，會發(fā)現(xiàn)當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個起始位、5～8位數(shù)據(jù)、1個奇偶校驗位(odd／even parity bit)、1或2個停止位。