基于Lonworks技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)器設(shè)計(jì)

1、基于lonworks技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)器設(shè)計(jì)本文描述的網(wǎng)絡(luò)打印服務(wù)器(nps)可以為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)智能裝置提供牢靠的打印分享服務(wù),極大地節(jié)省了系統(tǒng)成本;并且還可以便利地對(duì)nps的功能進(jìn)一步擴(kuò)充,構(gòu)成一個(gè)分布式控制系統(tǒng)。lonworks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是由echelon公司開(kāi)發(fā)的一種現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)技術(shù),具有通信牢靠、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),使其在航天控制、工業(yè)過(guò)程控制、樓宇、通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。其采納的lontalk協(xié)議徹低支持osi/iso網(wǎng)絡(luò)協(xié)議參考模型從物理層直至應(yīng)用層的所有7層服務(wù)。toshiba公司的tmpn3150/3120神經(jīng)元芯片內(nèi)嵌了lontalk協(xié)議,lontalk協(xié)議和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

2、作為神經(jīng)元芯片的固件提供應(yīng)用戶,便利了用戶開(kāi)發(fā)。神經(jīng)元芯片支持多種通信介質(zhì)、多信道和多種通信速率。nps硬件設(shè)計(jì)采納toshiba公司的tmpn3150神經(jīng)元芯片,應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)和調(diào)試工具為echelon公司的nodebuilder,其編程語(yǔ)言為neuron l4,5。nps能夠與多達(dá)64個(gè)其他智能設(shè)備(idintelligent device)構(gòu)成總線型網(wǎng)絡(luò),通信介質(zhì)為雙絞線,通信速率在78kbps時(shí)最大通信距離為1 200 m。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1所示。1 nps硬件設(shè)計(jì)2所示,nps采納1塊tmpn315081af神經(jīng)元芯片,配置1片64k×8位flash存儲(chǔ)器作為程序存儲(chǔ)器和1片128k

3、×8位ram作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器;神經(jīng)元芯片的cp0cp4雙向通信接口和78kbps的構(gòu)成lon-works網(wǎng)絡(luò)接口;tmpn315081af神經(jīng)元芯片i/o引腳的功能可通過(guò)程序靈便配置。在此,i/00i/07引腳接打印機(jī)接口的8位數(shù)據(jù)線,i/08引腳接打印機(jī)選通線(strb),i/09接打印機(jī)的“busy”信號(hào)線,并要在應(yīng)用程序中用如下neuron c語(yǔ)句配置：io_0 output byte printdata;io_8 output bit printstb;io_9 output bit printbusy;。2 nps應(yīng)用程序設(shè)計(jì)nps與各個(gè)智能節(jié)點(diǎn)之間為主從方式,通過(guò)查詢完成工

4、作。網(wǎng)絡(luò)尋址為domain：subnet：node方式。網(wǎng)絡(luò)通信采納顯示報(bào)文格式。2.1 應(yīng)用程序運(yùn)行機(jī)制tmpn315081af神經(jīng)元芯片固化了lontalk的所有七層協(xié)議,位于應(yīng)用層的調(diào)度程序(scheduler)負(fù)責(zé)目標(biāo)應(yīng)用程序的啟動(dòng)、任務(wù)調(diào)度運(yùn)行,并且任務(wù)運(yùn)行必需有一個(gè)特定的大事來(lái)觸發(fā)。按照這個(gè)調(diào)度機(jī)制,本文在nps的應(yīng)用程序中實(shí)現(xiàn)了以下大事(events)及其對(duì)應(yīng)任務(wù)的功能。(1) reset大事完成nps的網(wǎng)絡(luò)地址設(shè)置,建立lonworks網(wǎng)絡(luò)的域和地址,并完成打印機(jī)初始化工作。(2)timer_expires大事在程序中定義了3個(gè)周期性定時(shí)器：stimer repeating s

5、netupdtr=12;mtimer repeating maddrtr=300;mtimer repeating mpolltr=1000;。秒級(jí)定時(shí)器snetupdtr啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)更新,毫秒級(jí)定時(shí)器maddrtr大事對(duì)應(yīng)的任務(wù)通過(guò)廣播報(bào)文查詢網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)地址,并更新程序中的全部節(jié)點(diǎn)列表。節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)定義如下：typedef struct unsigned int id_num;/唯一idchar id_descrip32;/描述網(wǎng)絡(luò)地址,定義在neu-ron c的addrdefs.h文件中msg_out_addr id_dest_addr;id_info;毫秒級(jí)定時(shí)器mpolltr大事激發(fā)查詢?nèi)蝿?wù)

6、,咨詢網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)是否有打印信息。(3)msg_arrives大事當(dāng)收到報(bào)文時(shí),此大事為真,其對(duì)應(yīng)的任務(wù)接收?qǐng)?bào)文,按照?qǐng)?bào)文類型字段,可以區(qū)別是指令報(bào)文還是欲打印數(shù)據(jù)報(bào)文。(4)io_in()大事在程序中對(duì)應(yīng)when(io_in(print_busy)=0),就是當(dāng)打印機(jī)一旦空閑,就啟動(dòng)打印任務(wù),把程序中打印緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)輸出到打印機(jī)。囫圇nps應(yīng)用程序的運(yùn)行機(jī)制3所示,每個(gè)任務(wù)在執(zhí)行時(shí)都調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)來(lái)完成預(yù)定功能,函數(shù)代碼不在此詳述。2.2 應(yīng)用程序通信協(xié)議之所以單獨(dú)提出這個(gè)問(wèn)題,是由于通訊協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序至關(guān)重要。本文中,nps和其他智能節(jié)點(diǎn)間的應(yīng)用層通信協(xié)議為兩級(jí)協(xié)議：第一層,顯式報(bào)文嚴(yán)格根據(jù)neu-ron c定義的格式、填寫(xiě)報(bào)文的個(gè)字段;其次層,對(duì)顯式報(bào)文中的數(shù)據(jù)段,應(yīng)當(dāng)定義自己的用戶數(shù)據(jù)規(guī)約。最后,應(yīng)用程序在nodebuider環(huán)境下編譯、銜接后生成可執(zhí)行文件,寫(xiě)入到flash存儲(chǔ)器,經(jīng)變電站現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和測(cè)試,nps能夠牢靠地完成網(wǎng)絡(luò)打印功能。3 結(jié) 論lonworks網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種高抗干擾性、高性價(jià)比的現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)技術(shù),本文nps設(shè)計(jì)之所以采納這種技術(shù)就是考慮到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)往往具有很強(qiáng)的電