基于I-7188 的EIB 网关的设计与实现.docx

基于I-7188的EIB网关的设计与实现

1.引言eib是欧洲安装总线的简称，这是一个11010年诞生于欧洲的专用于建筑设备自动化限制的现场总线技术标准。诞生时eib技术仅获得7家厂商的支持，到11019年时会员单位已超过200家，在欧洲同类产品市场上占据了肯定的优势地位[1]。然而随着智能家居在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，可是在实际应用中因为缺乏标准、统一的行业标准，导致每个厂家的系统只能适应自己的标准，对于外来的产品兼容性差，使得智能家居系统的集成性能差。本文就是为了解决eib系统与智能家居系统设备之间应用集成问题，从而提出了eib网关的设计，实现困难的eib协议与简洁的自定义协议at-bus的相互转换。2.eib协议报文构造进展eib网关的设计，了解eib协议报文构造是特别重要的。eib协议报文构造如下列图2-1所示，通过此图可以清楚望见eib的报文构造包括：限制域，源地址，目的地址，长度，数据和校验共六个局部组成。限制域：主要用来限制是否是重复报文，报文的优先级等；源地址：指发送报文的总线设备的物理地址，在通常操作中没有特别意义；目的地址：总线设备的物理地址或者对象的组地址；长度：此字节最高位为目的地址类型选择标记，其后3bits为路由计数器，每经过一个耦合器这个数就会减1，当减为0时，报文丢弃，最终的4bits表示数据单元的字节长度；数据：包含传送到总线上的数据单元，详细说明；校验字节：整个报文数据逐位的奇校验。下面通过一个详细例子来分析eib协议报文，例如十六进制格式的eib协议报文：bc14250400e1008116，通过分析可以知道：限制区域为bc，表示非重复报文，优先级4；源地址为1425；目标地址为0400；长度字节为e1，那么说明目的地址为组地址，路由计数值为6，数据长度为1；数据为0081，报文为无标号类报文，效劳类型为写入对象值，写入的值为1，校验位为16。因此本报文的意义是源地址为1425的总线设备对组地址为0400的对象发送开吩咐。上面的例子是eib的标准数据类型中的开关类型，接下来介绍两个常用标准数据类型，开关类型和调光类型。开关类型：开关类型数据只占1bit，用来限制执行器的负载的开关，当值为1时，执行开的吩咐，当值为0时，执行关的吩咐，3.eib协议外部通信机制上面介绍了eib协议报文构造，下面介绍eib协议外部通信机制，这对eib网关的设计也是至关重要的。由于总线访问单元bau〔busaccessunit〕的系统程序已经为外部应用定义了外部消息接口emi(externalmessageinterface)，运用户可以通过配置效劳原语实现eib网关对eib各层的访问。bau通过外部接口pei(physicalexternalinterface)与eib网关进展连接通信，pei的类型有许多种，为了便利此次设计中采纳pei-16类型。3.1pei-16协议格式pei-16通讯是串行异步的通信方式，采纳的是带有硬件握手的全双工传输，一共须要接收数据rxd，发送数据txd，恳求发送rts，清空发送cts和地共五根线。pei-16通信参数为：波特率9600，8为数据位，1位停顿位[4]，无校验位。pei-16消息格式的报文含一个长度字节，一个消息代码字节和用户数据三个局部。其中长度字节包含数据字节长度信息5bit和长度字节的偶校验位1bit。消息代码即为效劳代码，常用效劳代码见。3.2pei-16协议描述pei-16协议的数据交换包含如下四个阶段：1)通信恳求〔硬件握手〕2)传输长度字节〔软件握手〕3)数据交换4)暂停〔2条消息最小时间间隔3ms〕下面给出pei-16通信时序图：其中为bcu网关接收数据时序图，为eib网关发送数据时序图。4.eib网关总体设计通过对eib系统的报文格式以及eib的pei-16消息格式通信时序进展了具体的介绍，接着可以进展eib网关的设计了。由于各个eib厂家都供应一个rs232通讯模块，此模块对外部的接口协议为pei-16，网关就利用此模块与eib总线通信。eib网关的应用拓扑图如图4-1所示，其中pc可用来监视eib总线数据。4.1硬件设计eib网关的硬件干脆采纳鸿格公司生产的i-7188限制器模块，内部硬件构造如上图4-2所示。i-7188模块采纳美国amd公司的80188芯片，主频为40mhz，内部有256k的sram，512k的flashrom，2k的eeprom和rtc