TCP/IP的浮標網(wǎng)絡通信系統(tǒng)設計策略

　　W3100A內(nèi)部的16KB的雙口RAM作為數(shù)據(jù)發(fā)送和接收緩沖。其中0x4000～0x5FFF的地址空間是發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，0x6000～0x7FFF的地址空間是接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。MCU程序?qū)⒁l(fā)送的數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖區(qū)，并從接收緩沖區(qū)讀出收到的數(shù)據(jù)。當成批的數(shù)據(jù)發(fā)送時，一定要先查詢1次發(fā)送數(shù)據(jù)指針，從而計算出可以利用的發(fā)送緩沖區(qū)的大小。圖 10示意了TCP數(shù)據(jù)發(fā)送的程序流程。數(shù)據(jù)接收的過程與發(fā)送過程類似，在此不再贅述。

　　4、測試及分析

　　功能測試的關(guān)鍵在于對系統(tǒng)的可用性及穩(wěn)定性進行實驗。為此，建立了一個簡化通訊網(wǎng)絡，采用PC機作為通訊網(wǎng)絡的一個終端，浮標作為另一終端。通過測試兩者間的通訊情況來實驗本系統(tǒng)功能。

　　首先，測試網(wǎng)絡連接情況。作為必要的IP實驗，由PC機將PING命令發(fā)送給浮標，PC機顯示結(jié)果如圖 11所示。

　　在局域網(wǎng)暢通的情況下，理論上0字節(jié)的PING請求平均響應時間為1ms，實驗結(jié)果驗證了網(wǎng)絡連接的正常。

　　通過大量轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的方法測試系統(tǒng)穩(wěn)定性。由PC機發(fā)送數(shù)據(jù)至浮標，浮標將數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)發(fā)回PC機，PC機比較發(fā)出數(shù)據(jù)與接收數(shù)據(jù)，以判斷誤碼情況。室溫條件下，通訊距離100米，進行三組各持續(xù)10小時的收發(fā)實驗，無丟包現(xiàn)象，誤碼率10-9，符合設計要求。要指出的是，由于海況及通訊距離的不同，系統(tǒng)的傳輸誤碼率將有所不同，但在多數(shù)情況下該系統(tǒng)作為指令收發(fā)的通道是完全可靠的。

　　5、結(jié)論

　　TCP/IP協(xié)議在浮標系統(tǒng)中的應用極大的增強了浮標網(wǎng)絡的穩(wěn)定性及可擴展性。本設計采用MSP430微控制器及網(wǎng)絡協(xié)議棧W3100A很好地實現(xiàn)了浮標系統(tǒng)的低功耗網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)，為水聲信道匹配基礎(chǔ)研究提供了理想的網(wǎng)絡通訊保障。同時本設計也可以嵌入到其它設備中，如野外測量儀器、車載系統(tǒng)等，為更多的嵌入式系統(tǒng)提供網(wǎng)絡化服務，具有非常廣闊的應有前景。