ICSD系统中双频固定式阅读器的设计

3 通信协议的制定

根据阅读器在ICSD系统中的作用，总体上可将通信协议设计为两个部分：PC机与阅读器的通信协议格式和阅读器与ICSD的通信协议格式。这两种协议又可以向下细分为命令数据包格式和响应数据包格式。又因为阅读器与ICSD的通信包括高频和低频两种方式，也必须分开制定两种方式的协议格式。由于ICSD和阅读器各种应用环境十分恶劣，从系统可靠性和稳定性要求出发．本协议的制定考虑使阅读器功能尽量简化。阅读器f或Pcl对ICSD的高频通信命令数据包格式见表I,ICSD高频响应阅读器(或PC)的数据包格式如表2。阅读器与ICSD低频通信数据包格式见表3。起始帧决定数据包传送的开始。命令模式确定是点对点还是广播指令。地址确定是否为本地地址。ICSD参数描述用户须知的集装箱相关信息。ICSD状态参数描述ICSD当前所处状态及用户须知的集装箱相关信息。CRC校检位检验传送数据数否出错。工作模式位描述ICSD所处的状态。结束帧决定数据传送的完毕。


4 阅读器软件设计

阅读器程序总体设计分为四个部分：初始化部分，串口指令及响应处理部分．低频扫描处理部分和高频数据转发部分。

初始化部分主要完成系统初始化。包括定时器初始化，串口初始化，端口配置，中断初始化。SPI初始化，CC2500初始化，ATA5275复位．晶振初始化．以及部分变量的初始化。

串口指令处理及响应部分先判断CRC位和起始位是否正确．如果正确进入串口数据处理程序进行解析．并且响应串口指令。由于串口指令包括点对点和广播两种形式所以将程序定为两个分支：阅读器广播指令解析及响应部分与非阅读器广播指令解析及响应部分。

阅读器广播指令解析及响应部分．首先判断是否为PC扫描阅读器参数指令。是则扫描阅读器参数并利用串口发送指令应答数据。

非阅读器广播指令响应部分又分支为阅读器点对点指令和其他高频指令。非阅读器广播指令解析及响应部分首先判断是否为本地地址，然后根据本地地址是否匹配分支为阅读器点对点指令和其他高频指令。对于阅读器点对点指令则先判断点对点指令的具体功能．最后进入具体功能函数进行解析处理。其他高频指令具体包括ICSD点对点指令和ICSD广播指令。对于本地ICSD点对点指令或广播指令．阅读器直接转发。非本地的ICSD点对点指令或广播指令如果存在报警事件就转发．否则当作干扰跳过。串口指令处理程序充分考虑到阅读器功能的扩展。

在低频扫描过程中要先使高频进入空闲状态。其他时间高频均处于接收状态。为防止与其他中断的冲突．在低频扫描之间要关全局中断，扫描完后开全局中断。

高频数据接收转发处理分主要完成高频数据的接收和串口转发。高频收发完成后高频进入接收状态。

阅读器主程序流程图如图3所示：


图3阅读器主程序流程图

5 结论及展望

本文设计的ICSD系统中双频固定式阅读器．通过指令数据模拟，经在PC机上运用串口通信软件测试，实现了阅读器与ICSD、PC之间的通信。经试验测试该阅读器能快速准确识别集装箱信息并能对报警事件及时响应，提高了集装箱流通速率和其运输安全性。根据当前国内集装箱运输领域需求分析。如果按每年1％的需求量逐年递增来推广该产品．预计每月的收益将增加50多万元同时．也可以为商家挽回因偷盗而造成的损失。因而，该阅读器具有广阔的应用前景。随着网络技术的发展．ICSD系统不仅要求阅读器能够快速识别集装箱信息．还要求具有接入网络的功能，今后的工作是进一步完善硬件设计和优化程序流程．并在阅读器中加入Wi—Fi和Ethemet功能．使其具有能够接入应用场点无线局域网和以太网的功能。

本文作者创新点在于：采用双频通信的方式解决了阅读器信息识别和运输安全监测的功能；该阅读器具有价格低廉和经济效益高的特点。

作者：黄文，周受钦，谢小鹏，王元聪    来源：《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第8-2期