STM32微控制器的可靠串口通信技术研究

在工业控制应用中,串口是微控制器系统必不可少的接口之一,但是串口在应用过程中容易出现误码现象,需要对接收的数据进行校验才能保证通信的可靠性。本文提出一种基于STM32F107的可靠串口通信设计方案,STM32F107提供5个独立的异步串行接口,并且内置了CRC计算单元,实践表明具有较好的性能。     

基于模糊逻辑的3G无线链路层控制策略

在分析WCDMA的无线链路控制（RLC）层的自动请求重传(ARQ)的实现机制的基础上,综合考虑RLC队列长度、TCP分组到达强度、无线网络纠错强度以及TCP发送端的应用时延要求等因素,提出了基于模糊逻辑控制的自适应的重传纠错次数主动队列管理策略。仿真结果表明,该策略能够有效提高TCP通过无线网络的吞吐量,高效地利用无线资源。     

基于超时重传和多重校验的UDP可靠通信设计

UDP是一种开销小、效率高的以太网传输层协议,由于其非面向连接的固有特性,在工程应用中会发生丢帧、错帧和乱帧等问题.针对UDP通信不可靠问题开展研究,在保证其开销小、效率高等优势的前提下,设计了基于四度冗余拓扑的以太网总线结构,实现了基于多重校验的以太网通信协议,提出了两种基于超时重传的UDP可靠通信方法.经建模分析,...     

基于Zigbee的串口通信数据流循环冗余校验方法

针对传统串口通信数据流校验方法存在识别数据能力差,校验平台智能分类效果不佳问题,提出一种Zigbee的串口通信数据流循环冗余校验方法.此次研究重新设计循环冗余校验码,基于Zigbee规划数据识别流程,通过设置循环冗余校验管理逻辑;在并行控制模式下,实现对串口通信数据流的循环冗余校验.为了验证串口通信数据流校验效果,设计...     

CRC校验码软件生成技术原理分析

循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check, CRC)具有检错能力强,运算简单,易于直接用硬件数字电路实现的特点。在完善CRC校验码生成原理模型的基础上,研究了信息系统传输带CRC校验码数据包的一般过程,提出了三种计算数据包CRC校验码的技术方法,在ADI公司DSP软件集成开发仿真测试环境中,设计了一组嵌入式程序,生成了符合ITU组织CRC16 ITU-T V.41标准的CRC校验码码表,分析并总结了CRC校验码码表元素的工程含义和应用方法,研究了两种计算数据包CRC校验码工程实现方法的技术特点,并验证了它们的正确性、一致性和有效性。     

FLC2:一种改进的基于相关链路估计的泛洪策略

泛洪是无线传感器网络进行数据分发、时间同步,网络配置的基本操作.已有的大量工作蕴含链路独立性假设,即假定不同链路同时收发数据包是相互独立的.链路独立性假设导致严重的冗余重传并且降低了泛洪算法在实际应用中的有效性和可靠性.论文首先采用相关系数表征相邻链路关联度;接着提出基于链路相关性的泛洪算法FLC2,在保证泛洪协议可靠性和鲁棒性的同时减少数据包的转发次数和传送时延.大量仿真实验表明,与采用条件概率估计法相比,FLC2算法的包转发次数和发送时延都能下降21％以上,而且网络规模越大,FLC2算法的性能越优.     

支持可变功耗的多通道串行链路管理机制

互连网络是并行计算机、存储系统和各种数据中心的重要组成部分.随着网络带宽和系统规模的增加,互连网络需要的功耗也随之提升,而且在全系统中所占比例已不容忽视.提出了一种高速串行链路管理机制,根据网络中数据流量的变化,动态调整链路中使用的通道数量.但是即使链路空闲也不会关闭该链路中的所有通道,因此在降低功耗时不会改变网络的连接关系和拓扑结构.实验结果表明,这种机制可以大大增加互连的灵活性,在提供高带宽的同时降低互连网络在空闲时的功耗,缺点是启动延迟会稍有增加.     

传感器网络通信延迟的实时预测

针对使用CSMA/CA通信机制的无线传感器网络提出一种通信延迟估计算法。利用链路质量具有时间和空间相关性的特点建立组合的链路模型,预测链路可靠性,使用简化的冲突概率模型预测信道竞争延迟,结合预测的链路可靠性得到通信延迟。分析了算法的开销,在ns2模拟器上对信道竞争延迟预测算法进行了模拟,结果表明预测算法能够比较准确地预测网络的竞争延迟。     

循环冗余校验的软件方法

介绍循环冗余校验的数学原理及软件实现方法.     

ARM和WinCE环境下的Modbus协议的实现

工业控制中,对由一主机和若干从机所构成的网络,可以采用Modbus协议实现主从之间的信息传递;在实现主从通信的基础上,提高信息交换的准确性和速率显得十分必要;通过定制WinCE操作系统和串口驱动编程,分析Modbus RTU通信协议的原理,并设计Modbus RTU通信协议的主机和从机通信的程序包,实现了将Modbus协议移植到Samsung S3C2440嵌入式处理器上;结果表明,在ARM设备和WinCE环境下实现Modbus通信协议是可行的,这为实时高效地实现主从对话提供了依据.     

AFDX端系统虚拟链路层的研究与仿真

AFDX总线符合航空ARINC664-P7标准,广泛应用于民用飞机的系统集成领域,但是国内对于AFDX总线的协议研究一直没有很成熟.研究了航空以太网AFDX通信总线端系统虚拟链路层的调度方法,为了提高AFDX端系统发送端调度效率同时降低数据抖动,设计了一种反馈式的发送调度器,利用采用优先级+轮询的调度方式,可以根据Ji...     

无线网络中可靠的链路调度算法设计与分析

无线信号在传输过程中存在许多不确定性的干扰,导致信号到达接收端时其质量严重下降,接收端不能正确解码接收到的信号,使无线通信出现差错。目前,基于SINR（Signal to Interference plus Noise Ratio）干扰模型的低延迟链路调度算法是提高无线网络可靠性和通信容量的有效方法。基于此本文提出一种近似比为O(log Δ)的最短链路调度算法（Δ是最长链路长度与最短链路长度的比值）,所有链路采用一致功率分配,根据链路长度把链路集划分为不同的子集,运用TDMA运行机制,为每个子集中相互干扰的链路分配不同的传输时隙,使每个时隙中的链路同时通信。通过理论证明了本文算法的正确性和有效性。     

虚拟计算机网络组网与通信研究

虚拟实验室的出现打破了传统实验教学模式的局限性,为实验教学模式的突破性发展提供了契机,大大提高了实验教学的伸缩性和适应性。该文设计了虚拟实验教学中计算机网络的组网,对相关通信问题进行了深入探讨,希望能够对相关研究提供一些参考。     

一种基于约束优化的虚拟网络映射方法

虚拟网络映射问题将不同的虚拟网络应用映射到相同的基础设施网络中,这是一个极具挑战性的问题.针对该问题,提出了一种基于约束优化的虚拟网络映射方法,将映射问题分解为节点映射和链路映射两个阶段,其中,前者是将虚拟节点映射到物理节点上,后者将虚拟链路映射到物理路径上,它们都是NP难问题.针对节点映射和链路映射分别提出了node-mapping算法和link-mapping算法.node-mapping算法基于贪婪算法的思想,映射时考虑了物理节点所能提供的资源数量以及物理节点间距离两个因素,该算法能够保证基础设施网络中各节点间的负载相对均衡;同时,通过采用访问控制机制,过滤一些异常的虚拟网络请求,能够有效地提高资源的使用效率.link-mapping算法基于人工智能领域中的分布式约束优化思想,其能够保证得到的解是全局最优的,即映射链路的代价最小.最后,通过模拟实验对该方法进行验证,实验结果表明该方法在求解虚拟网络映射问题时的性能良好.     

一种UWB通信、测距系统的数据链路层协议设计

针对基于DW1000芯片方案,搭建室内定位、测距系统的场合,为UWB通信系统设计一种数据链路层协议。主要阐述了该协议的架构设计,包括数据链路层系统中节点的部署、各类合作对象之间的动态交互、对象内部的工作状态转换,并使用统一建模语言(UML)对系统进行具体描述。     

基于GEO的低轨航天器星间通信链路控制系统设计

目前提出的低轨航天器星间通信链路控制系统控制速率低,导致俯仰角和方位角响应能力差,角速度、角加速度、角度指向的误差较大。针对上述问题,基于GEO设计一种新的低轨航天器星间通信链路控制系统,分析低轨航天器星间通信链路,利用星间信号发射器、信号接收传感器、发射天线、接收天线和高增益天线,确定数据编码,确定数据传输方式。分别设计星地链路协议控制程序和星间链路协议控制程序,实现协议之间的控制。实验结果表明,基于GEO的低轨航天器星间通信链路控制系统控制速率高,具有较强的响应能力,控制参数鲁棒性强,能够有效降低角速度、角加速度、角度指向的误差。     

天河-1A互连系统的接口设计

NIC是高性能互连网络THNet的网络接口芯片,基于自主研发的通信协议,它高效地实现了无连接、零拷贝、用户级通信的RDMA传输机制,基于该机制的MPI实现具有极高的系统可扩展性。实现了基于控制报文触发的描述符队列处理机制,以支持卸载的聚合通信,包括广播和栅栏同步。使用NIC芯片的网络接口卡在测试中获得了1.57μs的最小单边延迟和6.34GB/s的带宽。NIC已成功应用于2010年TOP500排名世界第一的天河-1A超级计算机。     

PCI Express数据链路层缓冲器结构的改进

提出了一种有效的设计方案来改进PCI Express结构的性能;这对于在虚拟通道中的重传缓冲器及流量类别缓冲器实现PCI Ex-press体系来说是十分必要的;首先简要介绍了PCI Express的结构,接着介绍了缓冲器的概念结构,随之提出了一个较高效率的缓冲器管理方案,最后给出了仿真与测试结果;该方案将分立的缓冲器合并成一个缓冲器,同时动态调节重传缓冲器和流量类别缓冲器大小以有效地支持PCI Express的需求命令;模拟结果显示,这比传统的使用分立缓冲器的方案性能提高了30%左右。