基于PICl6F877A单片机的多机无线短信通信系统设计

　　(1)物理层
　　物理层处于最低层，其任务是传送和接收比特流。物理层关心的问题是：如何表示“1”和“O”；如何排除干扰；传输是否在两个方向上同时进行等。本设计中使用433 MHz高频发射模块和接收模块作为无线通信桥梁，固定的频率限制了数据传输在同一时刻只能在一个方向上进行，所以两个方向上的数据传输要在交替发生的情况下才能完成。
　　(2)数据链路层
　　数据链路层使用由物理层提供的服务，并通过添加错误处理机制将简单的数据链路改造成可靠的数据链路，再提供给应用层。数据链路层以码字为单位传输数据，每一码字包括数据和必要的校验信息。在此自定义为无线传输协议(Wireless Transmission Protocol，WTP)。
　　(3)应用层
　　应用层处于最高层，它为应用进程提供了接入点，直接为用户的应用进程提供服务。在此自定义为短信通信协议(Message Communication Protocol，MCP)。
　　3．1 定时器T2中断模块
　　中断处理采用片内CCPI中断捕捉方式，对外部接口引脚CCP上输入的脉冲信号上升沿或下降沿进行实时捕捉检测。借助于这个强大的边沿捕捉功能，很容易对信号的高电平时间进行检测，从而实现对WTP解读功能。中断服务程序流程如图7所示。

      
　　在解读WTP过程中只要判断出同步码，就对这一码字进行初始化，把脉冲个数计数器清O；然后每捕捉到一个高电平，脉冲个数计数器就加1并保存记录该脉冲。捕捉到一个高电平后，若高电平时间宽度为409．6～819．2μs，就认为是窄脉冲；高电平时间宽度为819．2～1 228．8μs，就认为是宽脉冲；若高电平时间宽度小于409．6μs或大于1 228．8μs，则认为该脉冲为干扰信号，当低电平时间宽度大于819．2μs时也认为是干扰信号。收到干扰信号后将脉冲个数计数器清0，并把正在接收的码字丢弃处理。当接收到25个脉冲后对前面16个脉冲进行处理，若每个位码不是由一个窄脉冲和一个宽脉冲组成的，就认为接收正常。接收正常后，通过一个接收到数据的标志位反馈到MCP(短信通信协议)上处理，通信协议会根据该标志位到接收缓存中取刚刚接收到的数值。
　　一个字节的数据波形如图8所示。根据无线传输协议定义，发送的一个完整的码字由数据码、校验码、同步码组成(图中用虚线隔开这3个部分)。数据码和校验码都用宽度不同的脉冲来表示，2个窄脉冲表示“0”，2个宽脉冲表示“1”。每组字码之间有同步码隔开，同步码用一个窄脉冲和一个比较宽的低电平表示。一个字码由8位数据码、4位校验码和1个窄脉冲组成。若每个位码用2个脉冲来代表，则一个码字就是由25个脉冲组成。无线传输协议定义窄脉冲时间宽度为739．2μs，宽脉冲时间宽度为1 156．8μs，而脉冲之间的低电平时间统一为331．2μs，同步码的低电平时间宽度为5 ms。

    
　　图8表示发送～个十六进制数“57H”，ASCII码的“57H”表示字符“W”。图中前16个脉冲表示“57H”的数据码，二进制表示为“B01010111”；中间8个脉冲表示校验码，在该协议中校验码固定定义为半个字节的“AH”，二进制表示为“B1010”；同步码则为一个时间宽度为739．2μS的窄脉冲和一个时间宽度为5 ms的低电平。
　　该协议中从以下几个方面来提高抗干扰能力：
　　①每个码字由25个脉冲组成；
　　②每个位码用2个脉冲来表示；
　　③校验码用“B1010”(“O”、“1”间隔)来排除干扰；
　　④若数据码大于7FH，则作为无效数据处理。
　　3．2 发送短信模块
　　这个模块实现MCP功能，编辑短信采用ASCII码格式，短信内容取值范围为ASCII码的20H～7AH，ASCII码内容可以参照ASCII码表。7CH～7FH作为特殊功能码来处理。短信内容格式要求为3个字符的“名字+内容”。例如：要给名为LZX的通信器发短信，可写成“LZX：……”。应用层的短信通信协议要求发送机发送短信顺序是：
　　①发送短信开始码(即7FH)；
　　②发送