通用管脚P9。1~9。5 射频接口-短距离RFDC8
通用管脚P1。0、P6。7、P7。4~7。6 AD7934-6控制位
通用管脚P6。3~6。6、P1。6、P1。7、P2。0 AD7934-6转换结果输入
通用管脚P2。1~2。3 时钟芯片DS1302连接
2。2。5 无线通讯RS232
测控系统之间的无线通讯采用RS232通讯协议,所使用的串口为MSP430F5438A的串口1(UART1)。RS232接口电路采用MAX3232作为串口收发器,用于TTL电平和RS232电平之间的转换。MAX3232芯片的R2IN和T2OUT连接到标准DB9的接口,分别接收来自外设的数据和向外设发送数据;T1IN、T2IN和R1OUT、R2OUT则连接到CPU,用于与CPU进行数据通讯。MAX3232芯片采用电荷泵来实现3。0V~5。5V电源电压下的RS232性能,每个电荷泵需要在C1+和C1-之间,以及V+、V-与地之间接一个0。1μF的电容。测控节点的无线通讯RS232接口电路如图2。5所示。
图2。5 无线通信RS232接口电路
2。2。6 射频接口-短距离模块
本系统的射频接口-短距离模块使用芯片nRF24L01来实现,通过CE2、MOUT2、SCK2、CSN2、MIN2与CPU相连进行数据传输,电路如图2。6所示。
图2。6 射频短距离电路
2。3 通信协议选择
2。3。1 串行通信
串行通信就是指将数据逐位地按照顺序在单个数据口进行发送或接收,传输一位数据的时间相同并且保持不变[7]。它不需要太多的线来进行系统之间的信息互换,尤其在计算机之间或者计算机和外部设备之间的远距离通讯中应用广泛。实际上,在通信的过程中,无论是发送还是接收,都是逐位进行的,每一次不是1就是0。
它总体上可以根据时钟分为同步和异步两种。同步通信就是接连不断地进行信息串行交换,每次仅仅传输一帧数据。我们上句话提到的信息帧要与异步通信中使用的字符帧区别开来,它一般包括一些数据字符。
而异步通信它拥有两个很重要的元素:字符帧格式和波特率。数据一般会以字符或者字节为整体打包成字符帧来传输。字符帧被发送的一方逐帧传出,通过传输线,最后被接收一方捕获。发送方和接收方可以采用不同的时钟信号来决定到底发送还是接收数据,这不同的时钟信号源互相独立,不干扰,不同步。
串行通信具有如下特点:
a) 很明显能够得出的结论它是节省传输线路,在远程通信时,避免了长距离多跟数据线的使用。这是串行通信最大的优点。
b) 相比较于并行通信,它在数据传送效率方面存在缺陷,逐位地数据传输过度耗时。这是串行通信的最主要缺点。
串行通信的时候,有两种最常用的传送数字信息的途径,分别是调幅(AM)和调频(FM)。当进行远程通信的时候,发送的数字信息,例如:二进制的数据,在传输时会先变换成模拟信号。所谓的幅度的调制就是确定一个固定的电平或电流,并将它作为逻辑“1”,称其为传号(mark);然后另外再选出一个固定的电平或电流,将它作为逻辑“0”,称之为空号(space)。在mark/space形式使用的时候,有四种标准可以进行选择:RS-232标准、TTL标准、60mA电流环标准、20mA电流环标准[8]。
在调制频率的时候,通常会选出两种不相同的频率来,二进制中的逻辑1和逻辑0就由着两种频率分开表示。频率调制最常用的有堪萨斯城标准和曼彻斯特编码标准。