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基于嵌入式系统的网络环境模拟器的设计(06-100)

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作者:西安电子科技大学ISN国家重点实验室 曲绅维 张茜 陈彦辉时间:2008-04-03来源:电子产品世界收藏

  键盘控制模块

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/81188.htm

  键盘控制模块与AT91RM9200的IO口相连,AT91RM9200利用查询方式,监测相应IO引脚有无电平变化,然后进行相应的处理。键盘控制模块可以控制节点移动,并且可以选择节点的移动速度。同时也可以预设几种网络拓扑结构,利用键盘直接选择一种拓扑结构,节点能按照选择的移动速度,移动到相应的位置。

  系统的软件实现

  的软件分两个模块,一个模块用来实现网络环境的模拟,另一个模块用来实现相关信息在LCD上的显示。对于网络中的每个节点,都有一个端口与其对应,在程序中每个的端口都有一个结构体与其对应。

  网络环境的模拟

  在网络环境模拟器中,网络环境的模拟主要有:物理层无线传输、网络拓扑变化、提供同步信号等方面。

  模拟无线信道传输

  模拟物理层传输主要有三方面,一、网络节点发送数据,其它节点当满足接收条件时应该能收到数据;二、要模拟节点数据传输速率;三、模拟节点间传输路径上误码。

  在真实的网络环境中,一个网络中的节点能够接收到另一个节点的数据,需要满足的条件有:一个节点是发状态,另一个是收状态,并且两个节点处在同一个信道上,而且接收方应该处在发射方的功率覆盖范围之内。在网络环境模拟器中的模拟是这样做的,网络环境模拟器和网络中节点的数据交互有两种类型:控制信息和数据信息。网络节点利用控制信息给网络环境模拟器对应的端口设置相应的状态,数据信息是网络节点与其它节点之间收发的数据。网络环境模拟器依靠串口的RTS和 CTS的引脚电平来判断是哪种类型的信息,利用串口的TX和RX来收发信息实体。在每次处理过程中,网络环境模拟器可以根据先前每个网络节点发来的的相关信息,把从每个网络节点接收的数据发送给满足接收条件的其它网络节点。

  在网络环境模拟器中,我们利用AT91RM9200的定时器中断来模拟节点间的数据传输速率。每次中断处理完后向每个端口发送一个字节数据。假设我们要模拟短波信道的2.4Kbps—4.8Kbps信道速率,利用AT91RM9200的定时器中断,每隔1/300秒或1/150秒产生一次中断,在中断里我们通过TL16C554A读出各个网络节点的串口数据,这个过程相当于网络节点发送数据,并进行相应的处理,得出网络中哪些节点可以收到,然后再通过TL16C554A向对应的各个网络节点的串口发送数据,这个过程相当于网络节点接收数据。这样相当于网络节点每隔1/300秒或1/150秒收发一个字节数据,即传输速率为2.4Kbps~4.8Kbps。

  在任意传输路径上可以加误码,且误码率可以控制,通过对从每个端口读回的数据取反,便实现了误码的要求,只要周期性的控制误码开关,就可以使传输路径上的数据的得到不同的误码。

  同步信号的提供

  网络模拟器能够为每个网络节点发送同步信号,为MAC层协议的调试提供支持,例如TDMA、跳频等。节点可以用每次网络环境模拟器发来的数据作为时间基准,这样全网的节点时间基准就是一样的了。同时网络环境模拟器可以在特定时间,给每个节点发送一个时间同步信号,实现同步,为TDMA协议的调试带来了很大的便利。

  LCD信息显示

  LCD上可以显示相关信息,先实现画点、画线、画矩形等基本绘图函数,我们要显示相应的图形可以用这些基本绘图单元组合起来。在网络环境模拟器的中断处理过程中设置相应的状态,例如,收发状态、碰撞状态和节点位置坐标,然后更新显示状态队列,在主程序中执行显示程序,只要按照显示状态队列中的信息画图就可以了。

  结语

  研制的具有16个端口的网络环境模拟器,可以实现数据终端之间的任意连通关系,支持信道数据传输速率可变及传输路径上加不同的误码。通过网络环境模拟器,模拟网络拓扑结构的动态变化,可以在LCD上清楚地观察节点之间数据收发历程及节点是否碰撞的信息。

  网络环境模拟器为研究分组无线网的自组织自适应功能、验证网络协议提供了一个良好的平台,基于该网络环境模拟器已经实现了TDMA协议及AODV路由协议的开发,验证了方案的正确性。

linux操作系统文章专题:linux操作系统详解(linux不再难懂)

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