手持式RFID讀寫器網絡接口設計

　　發送控制過程在網絡中，幀傳輸的過程是發送方將待發送的數據按幀格式要求封裝成幀，然后同過網卡發送到網絡的傳輸線上。發送程序框圖如圖4所示。

圖4 RTL8139 數據發送流程圖。

　　接收控制過程分成2 步，第1 步是根據哈稀算法判斷數據包是否是本地的數據包，如果是則接收放入FIFO,如果FIFO 里的數據包達到了RCR 寄存器預先設定閾值，把數據報放入RX_BUFF.第2 步主機程序將RX_BUFF 里的數據讀取到內存進行處理。

　　2. 2 TCP /IP 協議棧

　　如圖5 所示，以太網控制器提供了邏輯鏈路層協議，TCP /IP 協議棧則通過底層的硬件設備驅動程序來接收和發送數據，對接收到的以太幀數據進行協議的分析，并給其上層應用提供一些簡單、易用的函數。

圖5 RTL8139 數據接收流程圖。

　　TCP /IP 實質上是一系列協議的總稱，是實現Internet通訊必不可少的部分，包括十幾個協議標準，在這里要實現的是通過網絡讀取居民用表的讀數，傳輸的數據量少且對實時性要求不高，不需要全部的協議，只要實現幾個必備的即可，權衡之下，求在最小代碼、最小資源需求和功能實現間取得一個平衡： 只實現了ICMP、TCP、IP、ARP 4 個協議，組成一個小型化的TCP /IP 協議。因為任何一個以太網數據幀要發送時都必須要知道對方的物理地址，這能過ARP 協議獲得，所以要實現ARP 協議。而IP 協議是TCP, ICMP協議數據的傳輸格式； TCP 協議提供可靠的，可重組服務； 而ICMP 協議是調試時所不可缺少的。另外，在實現重發功能時，大多的做法是應用層不參與，當需要重發時，由TCP /IP 協議把存儲在數據緩沖區的數據再發送一次即可，但在以單片機為主處理器的情況下，因為單片機自身的資源有限，為了減少RAM 的使用，可以在需要重發時再由應用層產生這一幀數據即可，這無需太多的時間。這樣也不必每發送一幀數據都要存在緩沖區中以備重發時使用，進一步節省了RAM。

　　3 實驗結果及分析

　　將手持式RFID 讀寫器通過網線連入局域網交換機，預先將讀寫器的IP 地址設置為192. 168. 1. 37,啟動讀寫器、交換機及電腦，在電腦的命令終端輸入ping192. 168. 1. 37 命令，其結果如圖6 所示。

圖6 RFID 連入局域網結果。

　　由圖6 可知，手持式RFID 讀寫器已通過交換機成功連入局域網，與電腦建立網絡連接。

　　在電腦中打開RFID 綜合管理系統，將實驗用RFID 卡放入手持式RFID 讀寫器后，綜合管理系統讀到信息如圖7 所示。

圖7 綜合管理系統接收信息。

　　由圖7 可知，手持式RFID 讀寫器將讀到的實驗卡信息，通過局域網交換機成功地傳輸到電腦的綜合管理系統當中，實現了網絡接口的功能。

　　4 結束語

　　設計的手持式RFID 讀寫器網絡接口硬件采用MSP430F149 作為控制芯片，選用PM34 - 1 006M10 /100 /1 000M 變壓器作為隔離變壓器，以及全面支持IEEE802. 3 標準高度集成的RTL8139 作為以太網控制器芯片，整個系統具有超低功耗等優點，實現了RFID 讀寫器的網絡化功能，為提高產品的競爭力創造了條件。同時，網絡接口驅動程序及TCP /IP C 語言進行開發，具有較好的可讀性和移植性，可以提高開發效率，縮短開發周期。