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2008-10-15 13:51:26
本文结合LonWorks现场总线的ShortStack技术和基于芯片MSP430F149上嵌入μcos_Ⅱ操作系统的开发的优点，使其应用于多用途智能节点的LON控制网络。应用程序被移植到目标平台。此外，对于这种系统开发的基本方法也进行了分析。
1 前言
LonWorks现场总线是美国Echelon公司推出的局部操作网络，它具有统一性、开放性、互操作性及支持多种通信介质等优良性能,是当今最流行的现场总线之一。但是由于LonWorks控制节点的核心神经元芯片（Neuron Chip）的应用处理能力相对较弱，因而对于复杂的应用常使用主从处理器结构，主处理器完成用户的应用功能，而把Neuron芯片作为通信协处理器。由于可以提高了节点的处理能力，节省资金和开发时间，因此，具有多功能的通用主处理器具有很好的应用前景。本文采用的MSP430F149主处理器是TI公司基具有较高的集成度的芯片,简化了应用系统的硬件设计,适合作为多用途智能节点。
2 ShortStack的介绍和实现
2.1 ShortStack的结构
ShortStack微是Echelon公司提供的一套开发包，其结构图如下：
图1 ShortStack结构图
由图可看到，主处理器与ShortStack 微通信通过ShortStack API函数来实现，通常使用其中的5个，lonInit（），lonEventHandler（），lonPropagateNv（），lonPollNv（）和lonsendServicePin()。ShortStack Micro Server,运行ShortStack固件，运行LonTalk的1～6层；主处理器运行SCI串口驱动程序，运行ShortStack API函数，处理与Lonworks其他节点通信；主处理器应用部分调用ShortStack API函数。主处理器设备的接口支持文件，由Neuron C model file 通过使用ShortStack向导来产生，产生数据表定义网络变量和收发器参数。而Model file只需要声明网络变量NVs，配置属性CPs和功能模块FBs，因此，可以不需要熟悉Neuron C。
串行驱动程序为主处理器和从处理器之间提供一个独立的接口。整个串行驱动程序由两部分构成：上层驱动程序为主应用程序提供一个接口；底层驱动程序完成与神经元芯片的硬件接口。上层和底层驱动之间的数据通过缓冲队列完成。底层驱动程序与从处理器的通讯包括SCI上传和SCI下传两类，SCI上传是数据由神经元芯片上传到主处理器；SCI下传是数据由主处理器下传到神经元芯片。
2.2 ShortStack的软件实现
采用提供的Neuron C模板事例修改编写。主要修改ldvsci.h和ldvsci.c中与MSP430F149处理器相关的语句。
在ldvsci.h中，修改为：
#define ENABLE_RX_TX() (ME1 | = UTXE0+URXE0)
#define ENABLE_TX_ISR() (IE1 |= 0x80)
#define ENABLE_TX_COMPLETE_ISR() （IFG1|=0x80） //USART0发送标志
#define ENABLE_RX_ISR() (IE1|= 0x40) //enable SCI receive interrupt
#define DISABLE_TX_ISR() (IE1 &= ~0x80)
#define DISABLE_TX_COMPLETE_ISR() (IFG1 &= ~0x80) // USART0发送标志复位
#define DISABLE_RX_ISR() (IE1 &= ~0x40)
#define CHECK_RTS() (P2OUT& 0x02) // check RTS
#define CHECK_CTS() (P2IN& 0x01) // check CTS
#define ASSERT_RTS() (P2OUT &= ~0x02) // assert RTS
#define DEASSERT_RTS() (P2OUT|= 0x01) // deassert RTS
#define DEASSERT_HRDY() (P2OUT |= 0x04) // deassert _HRDY
#define ASSERT_HRDY() (P2OUT &= ~0x04) // assert _HRDY
在ldvsci.h中，修改了void SysResetSCI(void) ，void SysInit(void)，
void SysUpdateWDT(void)， @interrupt void RxInt (void)以及@interrupt void TxInt (void)中与MSP430F149相关的程序。
其他文件做少许改变，其中platform.h定义了BIG_ENDIAN and LITTLE_ENDIAN的区别，对应于哈佛结构和冯．诺伊曼体系结构。由于MSP430F149核是冯．诺伊曼体系结构的，所以ShortStack需用LITTLE_ENDIAN（即高字节存在高位地址）。
2.3 ShortStack的硬件件实现
从处理器（如图2）采用TP/FT-10F控制模块，该模块由微型电路板构成, 包括一个3150 芯片、一块闪存、一个通信收发器、电源连接器、I/O 口和网络接口, 其中IO_0～IO_10 为神经元芯片3150 的11 个I/O 管脚用于对控制设备的连接, DataA 和DataB 是FTT- 10收发器与网络的连接口，它能够将主处理器经过处理输出的数据发送到LON 总线，也可以将LON 总线上的消息传送给主处理器。
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