EZMacTM媒体接入控制软件(07-100)

　　休眠模式

　　初始化之后，MAC层处于“休眠”模式。在这种模式下，射频硬件是完全关闭的，仅消耗不到0.3uA的电流。在开始发射或接收之前，至少需要5ms来唤醒MAC。这5ms是晶体振荡器达到稳定所需的最长时间。

　　空闲模式

　　使用唤醒命令唤醒收发器后，MAC就切换到“空闲”模式。在这种模式下，MAC等待进一步的指令。虽然收发器中的晶振已经在运行，但射频的各个模块还是处于禁用状态，芯片的电流消耗大约是0.6mA。MAC系统始终处于该模式中，直到接收到下一个接收、发射或休眠指令为止。

　　因为EZMac仅支持半双工通信，所以不能同时发射和接收。

　　发射模式

　　发送发射指令之前，数据会和它的目标地址一起装载到MAC对应的寄存器中。发射指令发送后，MAC开始发射。芯片的电流消耗激增到26mA(在最大输出功率的情况下，但实际的消耗电流取决于输出功率的设定)。完成发射任务后，如果MAC还处在激活状态，它会自动回到空闲模式或直接进入休眠模式。

　　接收模式

　　在“空闲”模式中，如果MAC接收到接收指令，它会改变到“接收”模式。收发器的消耗功率增加到大约15mA左右。MAC扫描可用的频率，以有效地实现数据的传输。

　　一旦接收到一个有效的数据包，而且该数据包通过了所有激活的错误检测和地址过滤，MAC就把收发器工作模式改为节电模式，等待更高层的软件读出接收数据。读出数据之后，MAC也会进入“空闲”模式，或者直接进入“休眠”模式。

　　EZMac的包过滤方法

　　EZMac具备智能化的包过滤功能。过滤器可由几种选项来配置，以便能很好地满足处于更高的软件层(应用层)的需求。

　　EZMac被配置好后，更高层将只需发射和接收有效数据。EZMac则执行所有的打包和拆包的任务。EZMac自动运行CRC，上层仅得到没有错误的数据包。

　　图2是数据包过滤的流程图。

　　图2 数据包过滤的流程图

　　实时操作

　　数据包的过滤在接收过程中实时进行。这就意味着，当接收到一段(字节)数据包报头时，过滤器就会对数据包进行检查。如果相应的过滤器检测到数据包报头的任何一部分有错误时，都会终止数据包的接收。

　　这种技术使EZMac在接收进程刚开始的阶段不去理会意外出现的无效数据包。终止数据包的接收后，EZMac会及时报告错误并跳到下一个可用的频率上，继续搜寻有效的数据包。

　　实时的数据包过滤节约了各种资源(处理器的消耗功率和电池的使用寿命)， 而且，因为无需处理无效的数据包，所以减少了资源浪费而达到了显著提升系统性能的目标，同时也避免了其它频率上的重要数据包的丢失。

　　客户ID过滤

　　CID是使用EZMac协议的用户的唯一ID号。虽然是否使用CID是可由用户自选的，但是强烈推荐用户使用CID，以避免安装在同一区域的、均使用EZMac的不同系统之间出现意外的交互。如果使用了CID，CID会紧跟在前导和同步码后发射出去。这就意味着在先入先出的算法中CID是第一个被读到的字节。

　　因此，数据包接收一开始，EZMac就能识别出接收包的开始，继而确定它是否为系统内的数据包。如果不是，MAC就会取消接收，并跳转到下一个频率，继续搜索有效数据包。用户可以从Integration公司处得到CID。

　　发射包过滤

　　EZMac通过检测接收包的报头中的发送者ID字段来对接收的数据包进行过滤。如果发射包过滤器启用的话，MAC将仅从特定的某一节点或者某群节点处接收数据包

　　群组是通过数据包报头的发送方ID(SID)中的重要位和SFLT寄存器中的相同数位的掩码运算来定义的。如果出现以下情况，数据包才算通过过滤：

　　SFLT & SMSK == SID & SMSK

　　Where:

　　&: Bitwise AND operator

　　SID: 发送方ID号在接受到的数据包的报头中。)

　　如果把SMSK设置成0xFF时，群过滤器的选项就不可用了，这时MAC只能从有SFLT地址的节点处接收数据包。

　　目的地址过滤

　　目的地址包滤包括3种地址过滤，这三种方式都要检测接受数据包报头的DID字节：

　　自绑定地址过滤

　　多播地址过滤

　　广播地址过滤

　　自绑定地址过滤器始终是可用的，但是多播地址和广播地址的启用和停用是各自独立的。只要数据包能通过上述任何一个过滤器，就能通过目的地址过滤器。

　　自绑定地址过滤

　　只用通过自绑定地址(SFID)才能在通信网络中识别EZMac。也只有那些报头中DID字段显示SFID的数据包才能通过自绑定地址过滤。

　　多播地址过滤

　　多播地址负责检测接受包是否为一组组节点所专用，以及EZMac是否是该群组的一部分。多播定址有两个方法：

　　定义一个称为多播地址(MCA)的专用地址。只有报头中的DID字段等于MCA的那些数据包才能通过多播过滤器。

　　在自绑定地址过滤中定义并使用多播屏蔽(MCM)：

　　DID & MCM == SFID & MCM

　　where & is the bitwise AND operator

　　其中&是逐位进行的AND运算。

　　只能在同一时间激活MCA过滤和MCM过滤中的一个。实际的模式可通过PFCR寄存器的A/nM比特位来选择到底使用哪一种过滤。

　　广播地址过滤

　　广播地址有专用的地址：0xFF。

　　只有报头中的DID字段是0xFF的数据包才能通过广播地址过滤。

　　注：整个目的地址过滤由数据包过滤控制寄存器的DFEN位来确定是否启用。

　　如果这个比特被清除，目的地址过滤将不可用，具有任何目地地址的数据包都可以被接收。

　　包长度过滤器

　　这个过滤器用于检测动态变化的数据包长度(参见“主控寄存器”一节)。如果该过滤器可用，长度超过最大容许接收长度的数据包将无法通过。最大容许长度可在MPL寄存器中设置。

　　混杂模式

　　若通过设置PCFR寄存器的PREN位来启用混杂模式，则所有的地址过滤器和包长度过滤器都被忽略。

　　CRC过滤器

　　CRC过滤器是唯一不能被忽略的过滤器。它对数据包的所有字节执行CRC(包括报头)。如果接收包没有通过CRC，EZMac将报告出错并忽略该数据包。