手持式RFID讀寫器網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)

　　發(fā)送控制過(guò)程在網(wǎng)絡(luò)中，幀傳輸?shù)倪^(guò)程是發(fā)送方將待發(fā)送的數(shù)據(jù)按幀格式要求封裝成幀，然后同過(guò)網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的傳輸線上。發(fā)送程序框圖如圖4所示。

圖4 RTL8139 數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖。

　　接收控制過(guò)程分成2 步，第1 步是根據(jù)哈稀算法判斷數(shù)據(jù)包是否是本地的數(shù)據(jù)包，如果是則接收放入FIFO,如果FIFO 里的數(shù)據(jù)包達(dá)到了RCR 寄存器預(yù)先設(shè)定閾值，把數(shù)據(jù)報(bào)放入RX_BUFF.第2 步主機(jī)程序?qū)X_BUFF 里的數(shù)據(jù)讀取到內(nèi)存進(jìn)行處理。

　　2. 2 TCP /IP 協(xié)議棧

　　如圖5 所示，以太網(wǎng)控制器提供了邏輯鏈路層協(xié)議，TCP /IP 協(xié)議棧則通過(guò)底層的硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序來(lái)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，對(duì)接收到的以太幀數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議的分析，并給其上層應(yīng)用提供一些簡(jiǎn)單、易用的函數(shù)。

圖5 RTL8139 數(shù)據(jù)接收流程圖。

　　TCP /IP 實(shí)質(zhì)上是一系列協(xié)議的總稱，是實(shí)現(xiàn)Internet通訊必不可少的部分，包括十幾個(gè)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在這里要實(shí)現(xiàn)的是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)讀取居民用表的讀數(shù)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量少且對(duì)實(shí)時(shí)性要求不高，不需要全部的協(xié)議，只要實(shí)現(xiàn)幾個(gè)必備的即可，權(quán)衡之下，求在最小代碼、最小資源需求和功能實(shí)現(xiàn)間取得一個(gè)平衡： 只實(shí)現(xiàn)了ICMP、TCP、IP、ARP 4 個(gè)協(xié)議，組成一個(gè)小型化的TCP /IP 協(xié)議。因?yàn)槿魏我粋€(gè)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀要發(fā)送時(shí)都必須要知道對(duì)方的物理地址，這能過(guò)ARP 協(xié)議獲得，所以要實(shí)現(xiàn)ARP 協(xié)議。而IP 協(xié)議是TCP, ICMP協(xié)議數(shù)據(jù)的傳輸格式； TCP 協(xié)議提供可靠的，可重組服務(wù)； 而ICMP 協(xié)議是調(diào)試時(shí)所不可缺少的。另外，在實(shí)現(xiàn)重發(fā)功能時(shí)，大多的做法是應(yīng)用層不參與，當(dāng)需要重發(fā)時(shí)，由TCP /IP 協(xié)議把存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)再發(fā)送一次即可，但在以單片機(jī)為主處理器的情況下，因?yàn)閱纹瑱C(jī)自身的資源有限，為了減少RAM 的使用，可以在需要重發(fā)時(shí)再由應(yīng)用層產(chǎn)生這一幀數(shù)據(jù)即可，這無(wú)需太多的時(shí)間。這樣也不必每發(fā)送一幀數(shù)據(jù)都要存在緩沖區(qū)中以備重發(fā)時(shí)使用，進(jìn)一步節(jié)省了RAM。

　　3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

　　將手持式RFID 讀寫器通過(guò)網(wǎng)線連入局域網(wǎng)交換機(jī)，預(yù)先將讀寫器的IP 地址設(shè)置為192. 168. 1. 37,啟動(dòng)讀寫器、交換機(jī)及電腦，在電腦的命令終端輸入ping192. 168. 1. 37 命令，其結(jié)果如圖6 所示。

圖6 RFID 連入局域網(wǎng)結(jié)果。

　　由圖6 可知，手持式RFID 讀寫器已通過(guò)交換機(jī)成功連入局域網(wǎng)，與電腦建立網(wǎng)絡(luò)連接。

　　在電腦中打開(kāi)RFID 綜合管理系統(tǒng)，將實(shí)驗(yàn)用RFID 卡放入手持式RFID 讀寫器后，綜合管理系統(tǒng)讀到信息如圖7 所示。

圖7 綜合管理系統(tǒng)接收信息。

　　由圖7 可知，手持式RFID 讀寫器將讀到的實(shí)驗(yàn)卡信息，通過(guò)局域網(wǎng)交換機(jī)成功地傳輸?shù)诫娔X的綜合管理系統(tǒng)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)接口的功能。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　設(shè)計(jì)的手持式RFID 讀寫器網(wǎng)絡(luò)接口硬件采用MSP430F149 作為控制芯片，選用PM34 - 1 006M10 /100 /1 000M 變壓器作為隔離變壓器，以及全面支持IEEE802. 3 標(biāo)準(zhǔn)高度集成的RTL8139 作為以太網(wǎng)控制器芯片，整個(gè)系統(tǒng)具有超低功耗等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了RFID 讀寫器的網(wǎng)絡(luò)化功能，為提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力創(chuàng)造了條件。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)接口驅(qū)動(dòng)程序及TCP /IP C 語(yǔ)言進(jìn)行開(kāi)發(fā)，具有較好的可讀性和移植性，可以提高開(kāi)發(fā)效率，縮短開(kāi)發(fā)周期。