∥判断报头4．bit是否符合协议，如果符合则认为是完整的数据包
if((reTemp[3】’=．b’)&&(reTemp[2】-=’1’)&&(reTemp[1】-=’a’)&& (reTemp【O】==’0’))
第五章基于s3c4480x的ARM驱动层程序实现
( Uan-Select(O)；／／选择UARTO，以下数据通过蓝牙发送 for(jin=counter．jin>O；jin～)
Uan．SendByte(reTemp【counter-jin】)；／／发送缓存的数据到接收端PDA
Uart_Select(1)；
／／蜂鸣器控制
rTCoN &=～0xf0000；∥停止计时器3，关闭其所有属性。 rTCFG0 &=～0xf阳O； ∥设定计时器3预分频
rTCFGl &=～OxfDOO： ∥计时器3工作在MCU主频的1／16频率 rTCFGl l=Ox3000；
rTCNTB3 =GetCpuClock()／(2100木16)；／／设定蜂鸣器呜叫频率
rTCMPB3 =rTCNTB3>>1；／／设计蜂鸣器工作占空比
rTCON I_0Xd0000； ∥开启计时器3声音开始
Delay(5000)； ∥设定蜂鸣器呜叫延迟
rTCON &=~0x10000： ／／关闭计时器3
countre=0；∥重新读数据
retlJIn：
)
)
else ／／读到报尾标志但报尾不符合协议，重新读 countre=0：
5．4本章小结
本章对于红外激光通信系统的驱动程序设计进行了详细介绍，由于本系统数 据流比较单一，因此开发时没有将操作系统移植到ARM核上，主要工作集中在 熟悉S3C44BOX的各个端口寄存器，并将其正确的初始化以及编写相应的中断服 务程序。整个驱动程序设计力求简洁，有助于提高系统的实时性并减小ARM核 的功耗。
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第六章红外激光通信系统应用层程序设计与实现
第六章红外激光通信系统应用层程序设计与实现
虽然面向连接的TCP协议具有提供自动处理分组丢失和交付失序问题的能 力，这样程序能够更加关注于应用层的设计。然而，由于测试系统中硬件环境的 限制，包括室内AP和PDA无线模块功率较低，以及周围无线信号干扰源较多 等因素，造成网络信号不稳定，甚至会出现暂时中断现象。因此，最终放弃了 TCP而选择UDP作为系统的传输层协议。UDP是一种面向非连接的，不可靠的 通讯协议，相对于TCP来说，虽然可靠性不及，但传输效率较高，并且没有建 立连接过程的开销。
6．1基于UDP的自定义通信协议总体设计
为了使用UDP实现可靠的数据传输，本文在应用层自定义了一套针对于本 系统应用的协议，协议内容见表6．1。 表6．1基于uDP的自定义协议格式
为了使该协议能够尽可能的保证数据的完整性，本文在自定义的协议中加入 如下机制，用以增强协议的可靠性：
第六章红外激光通信系统应用层程序设计与实现
1．数据检验机制
在自定义的数据包中加上了包头和包尾，每接收到一个数据包都会对包头和 包尾内容进行校验，并且对于包内的数据也加入校验机制，即发送端一次发送的 数据包包含三个有效数据字段，当检测到两个或以上的字段相同，则认为该数据 报是正确有效的，提取出其中一段，转入上层处理。这样可以在一定程度上保证 数据的正确性。 2．超时重传机制
发送方每发出一个数据包，都会设定一个定时器并进入等待状态，等待接收 方对该数据包的应答包(即ACK)。如果发送方在定时器超时之前接收到了ACK， 那么说明该数据包发送成功，此时发送方会取消刚才设置的定时器。相反，如果 定时器在接收到AcK之前超时，此时，发送方认为该数据包丢失，并重新发送 丢失的数据包，并且将继续这样做直到收到目的方的回应。
6．2 PDA端，Server端应用程序具体实现
整个应用层的软件开发基于Select I／O模型[33】。为了方便使用，本文将
winSock API函数封装到了CuDP—CE类中，用于控制所有的uDP操作。
CUDP CE类图如图6．1所示。
CUDP CE
∞m c++Reve常Enginee悖d)
I黪m—-onudpErTor：oNuDPERRoR
缀≥rrLOnudpRecv：ONuDPREcV 1l衫rrLonudpsend：oNuDPsEND
戮m—onsendReco州：oNsENDREcoRD
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l囊≯1rLRemoteAddr：struct sockaddr-jn ；移m ExitlhreadE、ent：HANDLE
§矜m．_po、^，ne^～nd：cwnd+ g彩sendBuf：char。 荔参ackBuf：char。 藏r徊ckedType：char I绂筘tate：jnc 廖箩cuDP_-cE()
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嚣努close()
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沪ResendBufi()
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凌pos()
图6．1 CuDP CE类图
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第六章红外激光通信系统应用层程序设计与实现
由于使用UDP协议的通信双方是对等的，因此，PDA和Server使用的都是
CUDP CE类。所不同的是，在SerVer端维护了一个链表结构，链表中存放着所
有与PDA通信的CUDP CE类的对象。
CUDP CE类提供了Open方法用于打开UDP服务，同时Open方法参数里
指定了UDP本地端口、UDP远程IP地址和UDP远程端口。执行Open方法， 系统创建一个单独的线程RecvThread，在RecvThread线程中通过select事件模 型来检测UDP事件，这里主要包括数据到达事件和UDP发生错误事件。 Close方法用于关闭已打开的UDP服务。 SendData方法用于向远程发送数据。
ReSendBuf方法用于在超时后向远程重发缓冲区中的数据。 ParsePackage方法用于将接收到的数据包进行包头和包尾校验。
HandlePackage方法用于处理在ParsePackage方法中校验合格的数据。即根 据数据包的类型，按照协议内容进行相应处理。
CUDP CE类中还定义了四个回调函数接口：UDP发送数据事件、UDP接
收数据事件、UDP发生错误事件和uDP返回测试结果事件。 定义UDP传输数据包结构为：
为了更形象的说明该协议的工作过程，本文利用图表的形式说明了在该协议 在实际应用中的工作过程，具体内容见图6．2
首先，参与测试的PDA会向serVer发送申请加入测试系统的消息，并等待 serVer对此消息的ACK包，若在此之前定时器超时则重发申请信息。 当SerVer收到所有PDA的申请加入信息后，发送开始信息。
PDA接收到消息后开始红外激光通信系统的通信，每个PDA负责记录各自 的通信信息，在整个通信过程中PDA与Server之间不进行数据交互。 任何一个PDA都可以通过向SerVer发送结束信息来终止本次通信。SerVer 接收到结束信息后会将该信息转发给系统中的所有PDA，并在收到所有其他 PDA的ACK后，再ACK发起结束信息的PDA。
所有的PDA都在测试结束后将自身记录的结果返回给SerVer，由SerVer做最
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第六章红外激光通信系统应用层程序设计与实现
终统计。通信过程结束
PDAl
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6．3本章小结
图6．2自定义UDP协议工作过程流图
本章主要介绍红外激光通信系统应用层程序的设计与实现过程，本文提出的 基于UDP的自定义协议是一种折衷的方案，在室外环境无线射频干扰很强烈， 系统中的移动设备如AP，PDA的功率相对较小的情况下。uDP协议可以节省通 过三次握手建立的连接的时间开销，提高系统的实时性。另外由于开发时间的需 要，选择了实现起来相对容易的UDP协议，这一点也被列在下一步的工作之中。
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第七章红外激光通信系统性能测试
第七章红外激光通信系统性能测试
7 1红外通信测试
在本节测试中，主要测试两部分，一是红外调制电路生成的波形是否符合设 计要求，二是测试红外激光接收模块是胥可以正确的接收数据。 首先，利用示波器测试红外调制模块输山波形，将示波嚣接GND，探针l 测试T2集电极，探针2测试Tx线。当有按键按下时，得到图7·J的输出波形：
---．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．。——————一
1j】H1
图7．】红外调制模块调制波输出波形
波形图中，上半部分是探针l的输出波形，即经红外调制模块调制的38kHz 调制波，下半部分为探针2的输出波形，即由ARM系统输出到红外调制模块， 未经调制的2 4kH2信号。通过观察发现，未调制信号的高电平部分．调制波为 低电平，即没有信号输出，反之，在未调制信号的低电平部分，调制波输出高频 脉冲信号，经L文4 2 1小节测试，脉冲频率为38kHz。凼此，可以得出结论， 红外调制模块工作正常，其实际工作状态符合设计要求，即信号低电平有效，调
第七章红外激光遥信系统性能测试
制频率38k}Iz。
在确定了红外调制模块输出的正确性后，下一步工作是确认红外解调模块是 否可以正确地接收数据，由于通过波形图不容易确认，本文通过计算机中的超级 终端，将接收模块通过自制的串口转换设备连接到笔记本，用以确认数据的正确 性。
在测试中，发送端输H{0a】b69h69俩9曲laO．接收端通过超级终端接收到的
数据如图7—2所示·
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一
‘=二} t
’。- ’ ‘‘
图7．2红外解调模块接收数据图
经过多次测试，得出结论红外解调模块可以正确的接收由发送端传送过来的 数据。整个红外通信模块符合设计要求，可以正常使用。
7 2系统整体测试
作为红外激光通信系统的应用之一，本文选择了真人实景游戏测试过程作为 对本系统整体功能验证的依据。
真人实景游戏是将本文中开发的ARM主板，红外调制模块，红外激光管等 整合到玩具枪中如图7．3所示，将红外解调模块等设各整合到迷彩服中，从而形 成T发送端和接收端。
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第七章红讣激光通信系统性能测试
图7-3真人实景游戏玩具枪内部结构阁
发送端发送本人的ID信息到接收端，以此代表接收端被ID所代表的发送端 所击中。由此可见，真人寅景游戏只是将本系统封装在玩具中，基本思想和本系 统完全一致，因此，真人实景游戏的测试过程完全可以代表本系统的测试过程， 现将真人实景游戏的测试过程详述如下；
游戏开始前，首先玩家3，9通过PDA申请游戏任务，服务器接收到该申请， 发送应苔信息并在发送开始游戏标志，玩家l 2游戏开始。在游戏过程中，当 方玩家接收到另一玩家发送过来的JD信息，代表被击中，蜂鸣器报警，在PDA 上显示发送方玩家的ID信息，当一方累计被击中l 0敬，蝣戏结束，在服务器上 显示统训信息，整个游戏实景测试过程如图7-4～罔7—6所示。
第七章红外檄光通信系统件能测试
图7．4玩家申请任务 图7．5玩家被击中，失败
第七章红外激光通信系统性能测试
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