SILICON LABS Alailowaya M-BUS Software imuse AN451 Itọsọna olumulo

Akọsilẹ ohun elo yii ṣe apejuwe imuse Silicon Labs ti M-Bus Alailowaya nipa lilo Silicon Labs C8051 MCU ati EZRadioPRO®. M-bọọsi Alailowaya jẹ Standard European fun awọn ohun elo kika mita ni lilo ẹgbẹ igbohunsafẹfẹ 868 MHz.

Stack Layer

Alailowaya M-Bus nlo awoṣe IEC 3-Layer, eyiti o jẹ ipin ti awoṣe OSI Layer 7 (wo Nọmba 1).

Layer ti ara (PHY) jẹ asọye ni EN 13757-4. Layer ti ara n ṣalaye bi awọn bit ti wa ni koodu ati gbigbe, awọn abuda modẹmu RF (oṣuwọn chip, Preamble, ati ọrọ amuṣiṣẹpọ), ati awọn paramita RF (awoṣe, igbohunsafẹfẹ aarin, ati iyapa igbohunsafẹfẹ).
Layer PHY ti wa ni imuse nipa lilo apapo ohun elo ati famuwia. EZRadioPRO n ṣe gbogbo awọn iṣẹ RF ati modẹmu. EZRadioPRO ni a lo ni ipo FIFO pẹlu olutọju apo. Module MbusPhy.c n pese wiwo SPI, fifi koodu / iyipada, dina kika/kọ, ati mimu packet ati ṣakoso awọn ipinlẹ transceiver.
M-Bus Data ọna asopọ Layer ti wa ni imuse ni MbusLink.c module. Ni wiwo siseto Ohun elo M-Bus ni awọn iṣẹ ti gbogbo eniyan ti o le pe lati Layer ohun elo ni okun akọkọ. Module MbusLink tun ṣe imuse Layer Link Layer. Layer ọna asopọ Data yoo ṣe ọna kika ati daakọ data lati inu ifipamọ TX ohun elo si MbuPhy TX saarin, fifi awọn akọle ti o nilo ati awọn CRCs kun.
Layer Ohun elo funrararẹ kii ṣe apakan ti famuwia M-bus. Layer ohun elo n ṣalaye bi o ṣe le ṣe ọna kika data lọpọlọpọ fun gbigbe. Pupọ awọn mita nikan nilo lati atagba ọkan tabi meji iru data. Ṣafikun iye nla ti koodu lati gba eyikeyi iru data si mita yoo ṣafikun koodu ti ko wulo ati idiyele si mita naa. O le ṣee ṣe lati ṣe imuse ile-ikawe kan tabi akọsori kan file pẹlu ohun pipe akojọ ti awọn data orisi. Sibẹsibẹ, pupọ julọ awọn alabara wiwọn mọ pato iru data ti wọn nilo lati tan kaakiri ati pe o le tọka si boṣewa fun awọn alaye kika. Oluka gbogbo agbaye tabi sniffer le ṣe eto pipe ti awọn iru data ohun elo lori PC GUI. Fun awọn idi wọnyi, Layer ohun elo ti wa ni imuse nipa lilo example awọn ohun elo fun mita ati olukawe.

Awọn Ilana ti a beere

EN 13757-4
EN 13757-4
Eto ibaraẹnisọrọ fun awọn mita ati kika latọna jijin ti awọn mita
Apá 4: Alailowaya mita readout
Radiometer kika fun isẹ ni 868 MHz to 870 MHz SRD band
EN 13757-3
Eto ibaraẹnisọrọ fun awọn mita ati kika latọna jijin ti awọn mita
Apá 3: Igbẹhin ohun elo Layer

IEC 60870-2-1: 1992
Telecontrol ẹrọ ati awọn ọna šiše
Apá 5: Awọn ilana gbigbe
Abala 1: Ilana gbigbe ọna asopọ
IEC 60870-1-1: 1990
Telecontrol ẹrọ ati awọn ọna šiše
Apá 5: Awọn ilana gbigbe
Abala 1: Awọn ọna kika fireemu gbigbe

Awọn itumọ

M-ọkọ̀—M-Bus jẹ apewọn onirin fun kika mita ni Yuroopu.
Alailowaya M-Bus— M-Bus Alailowaya fun awọn ohun elo kika mita ni Yuroopu.

PHY— Layer ti ara ṣe asọye bi awọn data die-die ati awọn baiti ti wa ni koodu ati gbigbe.
API—Ohun elo Programmer ni wiwo.

ỌNA ASOPỌ-Data Link Layer asọye bi awọn bulọọki ati awọn fireemu ti wa ni gbigbe.
CRC-Ṣayẹwo Apọju Cyclic.

FSK—Igbohunsafẹfẹ yi lọ yi bọ Keying.
Chip-Ẹka ti o kere julọ ti data ti a firanṣẹ. Ọkan data bit ti wa ni koodu bi ọpọ awọn eerun.

Modulu-AC koodu orisun .c file.

M-Bus PHY Iṣẹ Apejuwe

Preamble Ọkọọkan

Ọkọọkan Preamble pàtó kan nipa M-ọkọ sipesifikesonu jẹ ẹya odidi nọmba alternating odo ati eyi. A ọkan ti wa ni telẹ bi awọn ti o ga igbohunsafẹfẹ, ati ki o kan odo ti wa ni telẹ bi awọn kekere igbohunsafẹfẹ.
nx (01)
Awọn aṣayan Preamble fun Si443x jẹ nọmba odidi ti awọn nibbles ti o ni awọn omiiran ati awọn odo.
nx (1010)
Iṣaju pẹlu iṣaju afikun kii yoo jẹ iṣoro, ṣugbọn, lẹhinna, ọrọ amuṣiṣẹpọ ati fifuye isanwo yoo jẹ aiṣedeede nipasẹ bit kan.
Ojutu ni lati yi gbogbo apo-iwe pada nipa tito ẹrọ die-die ni iforukọsilẹ Iṣakoso 2 Modulation (0x71). Eyi yoo yi ipilẹṣẹ pada, ọrọ amuṣiṣẹpọ, ati data TX/RX. Bi abajade, data yẹ ki o yipada nigba kikọ data TX tabi kika data RX naa. Paapaa, ọrọ amuṣiṣẹpọ ti yipada ṣaaju kikọ si awọn iforukọsilẹ Ọrọ Amuṣiṣẹpọ Si443x.

Ọrọ Amuṣiṣẹpọ

Ọrọ amuṣiṣẹpọ ti o nilo nipasẹ EN-13757-4 jẹ boya awọn eerun 18 fun Ipo S ati Ipo R tabi awọn eerun 10 fun Awoṣe T. Ọrọ amuṣiṣẹpọ fun Si443x jẹ 1 si 4 awọn baiti. Bibẹẹkọ, niwọn igba ti ọrọ amuṣiṣẹpọ nigbagbogbo ṣaju iṣaju, awọn iwọn mẹfa ti o kẹhin ti iṣaju naa le jẹ apakan ti ọrọ imuṣiṣẹpọ; nitorina, ọrọ amuṣiṣẹpọ akọkọ jẹ fifẹ nipasẹ awọn atunwi mẹta ti odo kan ti o tẹle ọkan. Ọrọ amuṣiṣẹpọ ti wa ni iranlowo ṣaaju kikọ si awọn iforukọsilẹ Si443x.
Tabili 1. Ọrọ Amuṣiṣẹpọ fun Ipo S ati Ipo R

EN 13757-4	00	01110110	10010110	alakomeji
EN 13757-4	00	76	96	hex
paadi pẹlu (01) x 3	01010100	01110110	10010110	alakomeji
paadi pẹlu (01) x 3	54	76	96	hex
iranlowo	10101011	10001001	01101001	alakomeji
iranlowo	AB	89	69	hex

Tabili 2. Ọrọ Amuṣiṣẹpọ fun Ipo T Mita si Omiiran

Ṣọpọlọpọ	Ṣọpọlọpọ	Ṣọpọlọpọ
ORO	ORO	ORO
3	2	1

Atagba Preamble Gigun

Ipilẹṣẹ ti o kere ju ti wa ni pato fun awọn ipo iṣẹ oriṣiriṣi mẹrin. O jẹ itẹwọgba lati ni Preamble gun ju ti a ti sọ tẹlẹ lọ. Yiyọkuro awọn eerun mẹfa fun Preamble yoo fun nọmba ti o kere ju ti awọn eerun fun iṣaaju Si443x. Imuse naa ṣafikun awọn nibbles afikun meji ti Preamble ni gbogbo awọn ipo asọtẹlẹ kukuru lati ni ilọsiwaju wiwa iṣaaju ati ibaraenisepo. Awọn Preamble lori Ipo S pẹlu kan gun Preamble jẹ gidigidi gun; ki, awọn kere Preamble ti lo. Ipari Preamble ni awọn nibbles ni a kọ si Iforukọsilẹ Ipari Preamble (0x34). Iforukọsilẹ gigun Preamble pinnu asọtẹlẹ lori gbigbe nikan. Sipesifikesonu ti o kere julọ ati awọn eto ipari gigun ni a ṣoki ni Tabili 3.
Table 3. Atagba Preamble Ipari

	EN-13757-4 o kere ju		Si443x Preamble Ṣeto ing		Amuṣiṣẹpọ Ọrọ	Lapapọ	afikun
	nx (01)	awọn eerun	nibbles	awọn eerun	awọn eerun	awọn eerun	awọn eerun
Ipo S kukuru Preamble	15	30	8	32	6	38	8
Ipo S gun Preamble	279	558	138	552	6	558	0
Ipo T (mita-miiran)	19	38	10	40	6	46	8
Ipo R	39	78	20	80	6	86	8

Ibẹrẹ iṣaaju ti o kere julọ fun gbigba jẹ ipinnu nipasẹ iforukọsilẹ Iṣakoso Wiwa Preamble (0x35). Lẹhin gbigba, nọmba awọn die-die ti o wa ninu ọrọ amuṣiṣẹpọ gbọdọ yọkuro kuro ni iṣaaju ti o kere ju pàtó kan lati pinnu iṣaju iṣamulo. Awọn kere yanju akoko ti awọn olugba ni 16-eerun ti o ba ti AFC wa ni sise tabi 8-eerun ti o ba ti AFC ti wa ni alaabo. Akoko imuduro olugba tun yọkuro lati inu iṣaju iṣamulo lati pinnu eto to kere julọ fun iforukọsilẹ Iṣakoso Wiwa Preamble.

Iṣeeṣe ti asọtẹlẹ eke da lori eto ti iforukọsilẹ Iṣakoso Wiwa Preamble. Eto kukuru ti awọn eerun 8 le ja si iṣaju eke ti a rii ni gbogbo iṣẹju diẹ. Eto ti a ṣeduro ti awọn chips 20 jẹ ki iṣawari iṣaaju eke jẹ iṣẹlẹ ti ko ṣeeṣe. Awọn ipari Preamble fun Ipo R ati Ipo SL ti pẹ to fun eto iṣeduro lati ṣee lo.
Anfaani kekere wa lati jẹ ki iṣaju rii gun ju awọn eerun 20 lọ.
AFC ti wa ni alaabo fun Awoṣe S pẹlu kukuru kukuru ati Awoṣe T. Eleyi din olugba farabalẹ akoko ati ki o fayegba kan to gun eto erin Preamble. Pẹlu AFC alaabo, Ipo T le lo eto iṣeduro ti awọn eerun 20. Eto ti 4 nibbles tabi awọn eerun 20 ni a lo fun Awoṣe S pẹlu asọtẹlẹ kukuru kan. Eyi jẹ ki o ṣeeṣe ti wiwa preamble eke diẹ ga julọ fun awoṣe yii.
Table 4. Preamble erin

	EN-13757-4 o kere ju		Amuṣiṣẹpọ Ọrọ	nkan elo Preamble	Ṣiṣeto RX	Wadi min	Si443x Preamble Ṣiṣawari erin
	nx (01)	awọn eerun	awọn eerun	awọn eerun	awọn eerun	awọn eerun	nibbles	awọn eerun
Ipo S kukuru Preamble	15	30	6	24	8*	16	4	16
Awoṣe S gun Preamble	279	558	6	552	16	536	5	20
Awoṣe T (mita-miiran)	19	38	6	32	8*	24	5	20
Ipo R	39	78	6	72	16	56	5	20
*Akiyesi: AFC alaabo

Olugba naa ni tunto lati ṣe ajọṣepọ pẹlu atagba kan nipa lilo iṣaju ti o kere ju. Eyi ni idaniloju pe olugba yoo ṣiṣẹpọ pẹlu eyikeyi atagba-ibamu M-ọkọ ayọkẹlẹ.
Sipesifikesonu M-Bus Alailowaya nilo iṣaju gigun pupọ fun Ipo S1 ti o kere ju awọn eerun 558. Eyi yoo gba to bii 17 ms kan lati tan kaakiri iṣaaju naa. Si443x ko nilo iru iṣaju gigun ati pe ko ni anfani lati iṣaaju gigun. Lakoko ti a ṣe akiyesi Preamble gigun bi iyan fun Ipo S2, ko si idi lati lo Preamble gigun pẹlu Si443x. Ti o ba fẹ ibaraẹnisọrọ ọna kan, Ipo T1 yoo pese iṣaju kukuru, oṣuwọn data ti o ga julọ, ati igbesi aye batiri to gun. Ti o ba nilo ibaraẹnisọrọ ọna meji nipa lilo Ipo S2, a ṣe iṣeduro iṣaju kukuru kan.
Ṣe akiyesi pe ẹnu-ọna wiwa fun Awoṣe S pẹlu asọtẹlẹ gigun gun ju nọmba awọn nibbles Preamble ti a tan kaakiri fun Awoṣe S pẹlu asọtẹlẹ kukuru kan. Eyi tumọ si pe olugba Ipo S ti o gun ko ni ṣe awari iṣaaju kan lati atagba Ipo S kukuru kan. Eleyi jẹ pataki ti o ba ti gun Preamble Ipo S olugba ni lati gba eyikeyi anfani lati awọn gun Preamble.
Ṣe akiyesi pe olugba Ipo S kukuru kukuru yoo rii iṣaju ati gba awọn apo-iwe lati awọn mejeeji Ipo Preamble kukuru kukuru S
Atagba ati ki o kan gun-Preamble Ipo S Atagba; ki, ni apapọ, awọn mita RSS yẹ ki o lo awọn kukuru Preamble Mode S olugba iṣeto ni.

Iyipada koodu / Yiyipada

Sipesifikesonu M-ọkọ Alailowaya nilo awọn ọna fifi koodu oriṣiriṣi meji. Ti a lo koodu koodu Manchester fun Ipo S ati Ipo R. Awọn koodu Manchester tun lo fun ọna asopọ-mita-mita miiran ni Awoṣe T. Awoṣe T mita-si-ọna asopọ miiran nlo 3 ninu awọn koodu koodu 6.
1. Manchester encoded / iyipada
Ifaminsi Ilu Manchester jẹ itan ti o wọpọ ni awọn eto RF lati pese imularada aago to lagbara ati titele nipa lilo modẹmu rọrun ati ilamẹjọ. Bibẹẹkọ, redio iṣẹ ṣiṣe giga ode oni bii Si443x ko nilo fifi koodu Manchester. Iforukọsilẹ Manchester jẹ atilẹyin ni akọkọ fun ibamu pẹlu awọn iṣedede ti o wa, ṣugbọn oṣuwọn data fun Si443x jẹ ilọpo meji ni imunadoko nigbati o ko lo fifi koodu Manchester.
Si443x ṣe atilẹyin koodu Manchester ati iyipada ti gbogbo soso ninu ohun elo. Laanu, ọrọ imuṣiṣẹpọ kii ṣe koodu Manchester. Ọkọọkan Manchester ti ko tọ ni a ti yan imomose fun ọrọ amuṣiṣẹpọ. Eyi jẹ ki fifi koodu Manchester jẹ ibaramu pẹlu awọn redio ti o wa pupọ julọ, pẹlu Si443x. Bi abajade, fifi koodu Manchester ati iyipada gbọdọ jẹ ṣiṣe nipasẹ MCU. Baiti kọọkan lori data ti ko ni koodu ni awọn die-die mẹjọ. Lilo fifi koodu Manchester, bit data kọọkan ti wa ni koodu sinu aami-ërún meji. Niwọn bi data ti a fi koodu naa gbọdọ wa ni kikọ si redio FIFO awọn eerun mẹjọ ni akoko kan, nibble ti data kan jẹ koodu ati kikọ si FIFO ni akoko kan.
Table 5. Manchester Encoding

data	Epo12		0x34		awọn baiti
	Epo1	0x2	0x3	0x4	nibbles
	1	10	11	100	alakomeji
ërún	10101001	10100110	10100101	10011010	alakomeji
FIFO	OxA9	OxA6	OxA5	Ox9A	hex

Baiti kọọkan lati tan kaakiri ni a kọja baiti kan ni akoko kan si iṣẹ baiti koodu. Iṣẹ baiti koodu koodu yoo pe iṣẹ nibble ni ẹẹmeji, akọkọ fun nibble pataki julọ ati lẹhinna fun nibble pataki ti o kere julọ.
Ṣiṣe koodu Manchester ni sọfitiwia ko nira. Ti o bere lati awọn julọ significant bit, ọkan ti wa ni kooduopo bi a "01" ni ërún ọkọọkan. A odo ti wa ni koodu bi a "10" ni ërún ọkọọkan. Eyi le ṣee ṣe ni irọrun ni lilo lupu ati yiyi-meji-bits fun aami kọọkan. Sibẹsibẹ, o yara lati kan lo tabili wiwa 16 ti o rọrun fun ọkọọkan. Iṣẹ koodu Manchester nibble ṣe koodu nibble ti data lẹhinna kọ si FIFO. Awọn eerun naa ti yipada ṣaaju kikọ si FIFO lati ṣe akọọlẹ fun awọn ibeere iṣaaju ti a yipada.
Nigbati o ba n gba, baiti kọọkan ninu FIFO ni awọn eerun mẹjọ ati pe o ti ṣe iyipada sinu aaye data kan. Iṣẹ kika kika kika baiti kan ni akoko kan lati FIFO ati pe iṣẹ baiti yan koodu. Awọn eerun naa yipada lẹhin kika lati FIFO lati ṣe akọọlẹ fun awọn ibeere iṣaju ti o yipada. Kọọkan baiti ti Manchester koodu awọn eerun ti wa ni decoded sinu kan nibble ti data. Nibble yiyatọ ti kọ si ifipamọ RX ni lilo iṣẹ ifipamọ nibble RX.
Ṣe akiyesi pe mejeeji koodu ati iyipada ni a ṣe nibble data kan ni akoko kan lori fo. Fifi koodu si ifipamọ kan yoo nilo afikun ifipamọ lemeji iwọn ti data ti ko ni koodu. Ṣiṣe koodu ati iyipada yiyara pupọ ju oṣuwọn data atilẹyin iyara ju (awọn eerun 100 k fun iṣẹju kan). Niwọn igba ti Si443x ṣe atilẹyin awọn kika-baiti pupọ ati kọwe si FIFO, ori kekere kan wa ni lilo nikan-baiti kika ati kọ. Awọn oke jẹ nipa 10 µs fun awọn eerun koodu 100. Anfaani jẹ ifowopamọ Ramu ti 512 baiti.
2. Mẹta Jade ti mefa fifi koodu Iyipada
Ọna fifi koodu mẹta-jade-ti-mefa ti a sọ pato ni EN-13757-4 tun jẹ imuse ni famuwia lori MCU. Yi koodu ti wa ni lilo fun awọn ga-iyara (100 k awọn eerun fun keji) Ipo T lati mita si miiran. Awoṣe T n pese akoko gbigbe to kuru julọ ati igbesi aye batiri to gunjulo fun mita alailowaya.
Kọọkan baiti ti data lati wa ni gbigbe ti pin si meji nibbles. Nibble pataki ti o ṣe pataki julọ jẹ koodu ati gbigbe ni akọkọ. Lẹẹkansi, eyi ni imuse nipa lilo iṣẹ baiti koodu kan ti o pe iṣẹ koodu nibble lẹẹmeji.
Kọọkan nibble ti data ti wa ni koodu sinu aami-ërún mẹfa. Ọkọọkan ti awọn aami-erún mẹfa gbọdọ wa ni kikọ si 8chip FIFO.
Lakoko fifi koodu, awọn baiti meji ti data ti wa ni koodu bi awọn nibbles mẹrin. Kọọkan nibble ni a 6-ërún aami. Awọn aami 6chip mẹrin ni a kojọpọ bi awọn baiti mẹta.
Table 6. Mẹta Jade ti Six Encoding

data	0x12			0x34			awọn baiti
	Epo1	0x2		0x3		0x4	nibbles
ërún	15	16		13		34	octal
	1101	1110		1011		11100	alakomeji
FIFO	110100		11100010		11011100		alakomeji
	0x34		OxE2		OxDC		hex

Ninu sọfitiwia, fifi koodu mẹta-jade ninu mẹfa jẹ imuse ni lilo awọn iṣẹ itẹ-ẹiyẹ mẹta. Iṣẹ baiti koodu yoo pe iṣẹ koodu nibble lẹmeji. Iṣẹ koodu nibble nlo tabili wiwa fun aami-ërún mẹfa ati kọ aami naa si Shift Meta ninu awọn iṣẹ mẹfa. Iṣẹ yii ṣe imuse iforukọsilẹ iyipada 16-chip ni sọfitiwia. Aami naa ni a kọ si baiti pataki ti o kere julọ ti iforukọsilẹ iyipada. Iforukọsilẹ ti wa ni yi lọ si osi lemeji. Eyi tun ṣe ni igba mẹta. Nigbati baiti pipe ba wa ni oke baiti ti iforukọsilẹ iyipada, o yipada ati kọ si FIFO.
Niwọn bi baiti kọọkan ti data ti wa ni koodu bi ọkan ati idaji awọn baiti ti a fi koodu pa, o ṣe pataki lati ko iforukọsilẹ ayipada kuro ni ibẹrẹ ki baiti koodu akọkọ jẹ deede. Ti ipari idii naa jẹ nọmba aibikita, lẹhin fifi koodu gbogbo awọn baiti, yoo tun jẹ nibble kan ti o ku ninu iforukọsilẹ ayipada. Eyi ni a ṣe pẹlu ifiweranṣẹ bi a ti salaye ni apakan atẹle.
Yiyipada awọn mẹta ninu mẹfa koodu ti wa ni yiyipada ilana. Nigbati o ba n yi koodu pada, awọn baiti koodu mẹta jẹ iyipada si awọn baiti data meji. Iforukọsilẹ iṣipopada sọfitiwia naa tun lo lati ṣajọpọ awọn baiti ti data ti a yipada. Tabili wiwa onidakeji 64 ti nwọle ni a lo fun iyipada. Eyi nlo awọn iyika diẹ ṣugbọn iranti koodu diẹ sii. Wiwa tabili wiwa-iwọle 16 fun aami ti o baamu gba to gun pupọ.
Ifiweranṣẹ
Sipesifikesonu M-ọkọ Alailowaya ni awọn ibeere kan pato fun ifiweranṣẹ tabi tirela. Fun gbogbo awọn ipo, o kere julọ jẹ awọn eerun meji, ati pe o pọju jẹ awọn eerun mẹjọ. Niwọn igba ti ẹyọ atomiki ti o kere julọ fun FIFO jẹ baiti kan, tirela 8-chip ti lo fun Ipo S ati Ipo R. Ipo T ifiweranṣẹ jẹ awọn eerun mẹjọ ti ipari apo jẹ paapaa tabi awọn eerun mẹrin ti ipari idii naa jẹ asan. Ifiweranṣẹ oni-chip mẹrin fun ipari soso ti ko dara ni ibamu pẹlu awọn ibeere ti nini o kere ju awọn eerun yiyan meji.
Table 7. Postamble Ipari

	Gigun Ifiweranṣẹ (awọn eerun igi)
	min	o pọju	imuse		ërún ọkọọkan
Ipo S	2	8	8		1010101
Ipo T	2	8	4	(abo)	101
			8	(paapaa)	1010101
Ipo R	2	8	8		1010101

Packet Handler

Olutọju soso lori Si443x le ṣee lo ni ipo iwọn soso oniyipada tabi ipo iwọn soso ti o wa titi. Ipo iwọn soso oniyipada nilo baiti ipari soso kan lẹhin ọrọ amuṣiṣẹpọ ati awọn baiti akọsori aṣayan. Ni gbigba, Redio yoo lo baiti gigun lati pinnu ipari ti apo-iwe to wulo. Lori gbigbe, redio yoo fi aaye ipari sii lẹhin awọn baiti akọsori.
Aaye L fun ilana M-ọkọ alailowaya ko ṣee lo fun aaye ipari Si443x. Ni akọkọ, aaye L kii ṣe ipari idii gangan. O jẹ nọmba awọn baiti sisanwo Layer ọna asopọ kii ṣe pẹlu awọn baiti CRC tabi fifi koodu. Ni ẹẹkeji, aaye L-paarẹ funrararẹ ti ni koodu nipa lilo boya koodu koodu Manchester tabi Meta ninu koodu mẹfa fun Ipo T mita si miiran.
Imuse naa nlo oluṣakoso apo ni ipo iwọn soso ti o wa titi fun gbigbe ati gbigba mejeeji. Lori gbigbe, Layer PHY yoo ka aaye L ninu ifipamọ gbigbe ati ṣe iṣiro nọmba awọn baiti ti a fi koodu pa, pẹlu ifiweranṣẹ. Lapapọ nọmba ti awọn baiti ti a fi koodu si lati wa ni gbigbe ni a kọ si iforukọsilẹ Ipari Packet (0x3E).
Lẹhin gbigba, awọn baiti koodu meji akọkọ jẹ iyipada, ati aaye L ti kọ si ifipamọ gbigba. L-aaye ti wa ni lo lati ṣe iṣiro awọn nọmba ti kooduopo awọn baiti lati wa ni gba. Nọmba awọn baiti ti a fi koodu si lati gba ni a kọ si iforukọsilẹ Ipari Packet (0x3E). Ifiweranṣẹ naa jẹ asonu.
MCU gbọdọ pinnu aaye L, ṣe iṣiro nọmba ti awọn baiti ti a fi koodu si, ki o kọ iye si iforukọsilẹ Ipari Packet ṣaaju ki o to gba ipari soso to kuru ju. Aaye L-aye ti o kuru ju fun Layer PHY jẹ 9, fifun 12 awọn baiti ti ko ni koodu. Eyi yoo fun 18 awọn baiti ti a fi koodu pa fun Awoṣe T. Awọn baiti meji akọkọ ti tẹlẹ ti yipada. Nitorinaa, iforukọsilẹ Gigun apo gbọdọ wa ni imudojuiwọn ni awọn akoko 16-baiti ni 100 kbps tabi 1.28 milliseconds. Eyi kii ṣe iṣoro fun 8051 nṣiṣẹ ni 20 MIPS.
Nọmba awọn baiti lati gba ko pẹlu ifiweranṣẹ, ayafi fun ifiweranṣẹ mẹrin-chip ti a lo fun awọn apo-iwe T Ipo pẹlu ipari idii. Bayi, awọn olugba ko ni beere a postamble, ayafi fun awọn awoṣe T odd ipari awọn apo-iwe. Ifiweranṣẹ yii nilo nikan lati fun nọmba odidi kan ti awọn baiti ti a fi koodu pamọ. Awọn akoonu ti awọn postamble ti wa ni bikita; nitorina, ti o ba ti postamble ti ko ba zqwq, mẹrin awọn eerun ti ariwo yoo wa ni gba ati ki o bikita. Niwọn igba ti nọmba lapapọ ti awọn baiti koodu ti ni opin si 255 (0xFF), imuse fi opin si aaye L ti o pọju fun awọn ipo oriṣiriṣi.
Table 8. Packet Iwon ifilelẹ

	kooduopo		decoded		M-ọkọ ayọkẹlẹ
	awọn baiti		awọn baiti		L-Field
	Dec	hex	Dec	hex	Dec	hex
Ipo S	255	FF	127	7 F	110	6E
Ipo T (mita-miiran)	255	FF	169	A9	148	94
Ipo R	255	FF	127	7 F	110	6E

Awọn opin wọnyi wa ni deede daradara ju ọran lilo aṣoju fun mita alailowaya kan. Gigun apo yẹ ki o wa ni kekere lati gba igbesi aye batiri to dara julọ.
Ni afikun, olumulo le pato aaye L ti o pọju ti o yẹ ki o gba (USER_RX_MAX_L_FIELD). Eyi pinnu iwọn ti o nilo fun ifipamọ gbigba (USER_RX_BUFFER_SIZE).
Atilẹyin aaye L-o pọju ti 255 yoo nilo ifipamọ gbigba ti awọn baiti 290 ati pe o pọju 581 Manchester ti awọn baiti ti a fi koodu pa. Olutọju apo yoo nilo lati wa ni alaabo ati pe iforukọsilẹ Gigun Packet ko le ṣee lo ninu ọran yẹn. Eyi ṣee ṣe, ṣugbọn o rọrun diẹ sii lati lo oluṣakoso apo, ti o ba ṣeeṣe.

FIFO Lilo

Si4431 n pese FIFO 64 baiti fun gbigbe ati gbigba. Niwọn igba ti nọmba awọn baiti ti a fi koodu palẹ jẹ 255, gbogbo apo-iṣiro koodu le ma baamu laarin ifipamọ 64-baiti.
Gbigbe
Lori gbigbe, apapọ nọmba ti awọn baiti ti a fi koodu ṣe iṣiro. Ti nọmba lapapọ ti awọn baiti ti a fi koodu pa, pẹlu ifiweranṣẹ, kere ju awọn baiti 64, gbogbo soso naa ni a kọ si FIFO ati pe soso ti a firanṣẹ nikan ni o ṣiṣẹ. Pupọ awọn apo-iwe kukuru ni yoo firanṣẹ ni gbigbe FIFO kan.
Ti nọmba awọn baiti ti a fi koodu sii ju 64 lọ, ọpọlọpọ awọn gbigbe FIFO yoo nilo lati fi soso naa ranṣẹ. Awọn baiti 64 akọkọ ni a kọ si FIFO. Packet ti a firanṣẹ ati TX FIFO Fere awọn idilọwọ sofo ti ṣiṣẹ. TX FIFO Fere Ofo ala ti ṣeto si 16 baiti (25%). Lori iṣẹlẹ IRQ kọọkan, iforukọsilẹ ipo 2 ti ka. Ayẹwo Packet Ti a firanṣẹ ni akọkọ, ati pe, ti apo naa ko ba ti firanṣẹ patapata, awọn baiti 48 atẹle ti data koodu ni a kọ si FIFO. Eyi tẹsiwaju titi gbogbo awọn baiti ti a fi koodu iwọle yoo ti kọ ati idalọwọduro Packet ti a firanṣẹ yoo waye.
1. Gbigbawọle
Ni gbigba, ni ibẹrẹ, idalọwọduro Ọrọ Amuṣiṣẹpọ nikan ni o ṣiṣẹ. Lẹhin gbigba ọrọ amuṣiṣẹpọ, idalọwọduro ọrọ amuṣiṣẹpọ jẹ alaabo ati pe FIFO Fere idalọwọduro ni kikun ti ṣiṣẹ. FIFO fere ni kikun ala ti ṣeto ni ibẹrẹ si awọn baiti 2. Ni igba akọkọ ti FIFO Fere Full da gbigbi ti wa ni lo lati mọ nigbati awọn meji ipari baiti ti a ti gba. Ni kete ti ipari ti gba, ipari naa jẹ iyipada ati nọmba awọn baiti ti a fi koodu ṣe iṣiro. RX FIFO ti o fẹrẹẹ ẹnu-ọna kikun ti ṣeto si awọn baiti 48. RX FIFO ti fẹrẹ kun ati pe awọn idilọwọ Packet Wulo ti ṣiṣẹ. Lori iṣẹlẹ IRQ ti o tẹle, iforukọsilẹ ipo 1 ti ka. Ni akọkọ, bit Packet Wulo ti ṣayẹwo, ati lẹhinna FIFO Fere Ni kikun bit ti ṣayẹwo. Ti o ba jẹ pe RX FIFO Fere ni kikun ti ṣeto, awọn baiti 48 atẹle ni a ka lati FIFO. Ti o ba ti ṣeto bit soso to wulo, iyokù ti soso naa ni a ka lati FIFO. MCU n tọju iye awọn baiti ti a ti ka ati da kika kika lẹhin baiti to kẹhin.

Data Link Layer

Module ọna asopọ ọna asopọ data n ṣe imuse kan 13757-4: 2005 ọna asopọ asopọ Layer. Layer ọna asopọ data (ỌNỌRỌ) n pese wiwo laarin Layer ti ara (PHY) ati Layer ohun elo (AL).
Layer Data Link Layer ṣe awọn iṣẹ wọnyi:

Pese awọn iṣẹ ti o gbe data laarin PHY ati AL
Ṣe ipilẹṣẹ awọn CRC fun awọn ifiranṣẹ ti njade
Ṣe awari awọn aṣiṣe CRC ni awọn ifiranṣẹ ti nwọle
Pese ti ara adirẹsi
Jẹwọ awọn gbigbe fun awọn ipo ibaraẹnisọrọ bidirectional
Awọn fireemu data die-die
Ṣe awari awọn aṣiṣe igbelẹrọ ni awọn ifiranṣẹ ti nwọle

Ọna asopọ Layer fireemu kika

Ọna kika fireemu M-Bus Alailowaya ti a lo ni EN 13757-4: 2005 jẹ lati inu ọna kika fireemu FT3 (Iru Iru 3) lati IEC60870-5-2. Awọn fireemu oriširiši ọkan tabi diẹ ẹ sii ohun amorindun ti data. Àkọsílẹ kọọkan pẹlu aaye CRC 16-bit kan. Bock akọkọ jẹ bulọọki gigun ti o wa titi ti awọn baiti 12 ti o pẹlu aaye L-aaye, aaye C, aaye M, ati A-Field.

L-Field
Aaye L jẹ ipari ti isanwo data Layer Layer. Eyi ko pẹlu aaye L funrararẹ tabi eyikeyi ninu awọn baiti CRC. O pẹlu aaye L, aaye C, aaye M, ati A-Field. Iwọnyi jẹ apakan ti fifuye isanwo PHY.
Nitoripe nọmba awọn baiti ti a fiwe si ni opin si awọn baiti 255, iye atilẹyin ti o pọju fun aaye M-aaye jẹ awọn baiti 110 fun data ti a fiwe si Manchester ati awọn baiti 148 fun Ipo T Awọn alaye koodu mẹta-Jade-mefa.
Layer Link jẹ lodidi fun oniṣiro L-aaye lori gbigbe. Awọn ọna asopọ-Layer yoo lo L-oko lori gbigba.
Akiyesi aaye L-ko ṣe afihan ipari isanwo PHY tabi nọmba awọn baiti ti a fi koodu pa. Lẹhin gbigbe, PHY yoo ṣe iṣiro gigun fifuye isanwo PHY ati nọmba awọn baiti ti a fi koodu pamọ. Ni gbigba, PHY yoo pinnu aaye L ati ṣe iṣiro nọmba awọn baiti lati pinnu.
C-Field
Aaye C-aaye iṣakoso fireemu. Aaye yii n ṣe idanimọ iru fireemu ati pe o lo fun ọna asopọ data paṣipaarọ iṣẹ alakoko. Aaye C n tọka iru fireemu - Firanṣẹ, Jẹrisi, Ibere, tabi Idahun. Ninu ọran ti Firanṣẹ ati awọn fireemu IBEERE, aaye C n tọka boya ijẹrisi tabi Idahun ni a reti.
Nigbati o ba nlo iṣẹ ipilẹ Ọna asopọ TX, eyikeyi iye ti C le ṣee lo. Nigbati o ba nlo Awọn alakoko Iṣẹ Ọna asopọ, aaye C ti kun laifọwọyi ni ibamu si EN 13757-4: 2005.
M-Field
Aaye M jẹ koodu olupese. Awọn aṣelọpọ le beere koodu lẹta mẹta lati atẹle web adirẹsi: http://www.dlms.com/flag/INDEX.HTM Ohun kikọ kọọkan ti koodu lẹta mẹta ti wa ni koodu bi awọn die-die marun. Awọn koodu 5-bit le ṣee gba nipa gbigbe koodu ASCII ati iyokuro 0x40 ("A"). Awọn koodu 5-bit mẹta ti wa ni idapọ lati ṣe 15-bits. Iwọn pataki julọ jẹ odo.
A-Field
Aaye adirẹsi jẹ adiresi 6-baiti alailẹgbẹ fun ẹrọ kọọkan. Adirẹsi alailẹgbẹ yẹ ki o yan nipasẹ olupese. O jẹ ojuṣe ti olupese kọọkan lati rii daju pe ẹrọ kọọkan ni adirẹsi 6-baiti alailẹgbẹ kan. Adirẹsi fun Firanṣẹ ati Awọn fireemu Ibere jẹ adirẹsi ara-ẹni ti mita tabi ẹrọ miiran. Awọn fireemu data ifẹsẹmulẹ ati esi ni a firanṣẹ ni lilo adirẹsi ti ẹrọ ipilẹṣẹ.
CI-Field
Aaye CI jẹ akọsori ohun elo ati pato iru data ninu isanwo data ohun elo. Lakoko ti EN13757-4: 2005 ṣalaye nọmba to lopin ti awọn iye, Awọn ipilẹṣẹ Iṣẹ Ọna asopọ yoo gba iye eyikeyi laaye lati lo.
CRC
CRC ti wa ni pato ninu EN13757-4: 2005.
CRC Polynomial jẹ:
X16 + x13 + x12 + x11 + x10 + x8 + x6 + x5 + x2 + 1
Ṣe akiyesi pe M-Bus CRC jẹ iṣiro lori bulọọki 16-baiti kọọkan. Abajade ni pe gbogbo awọn baiti 16 ti data nilo awọn baiti 18 lati gbejade,

Alaye ni Afikun

Fun afikun alaye nipa imuse Layer Link, wo “AN452: Ailokun M-Bus Stack Programmers Guide”.

Isakoso agbara

olusin 2 fihan agbara isakoso Ago fun a mita example lilo Ipo T1.

MCU yẹ ki o wa ni ipo oorun nigbakugba ti o ṣee ṣe lati tọju agbara. Ninu example, awọn MCU ti wa ni sùn nigbati awọn RTC nṣiṣẹ, nigba ti o ba nduro lori redio gara ibere-soke, ati nigbati awọn gbigbe lati FIFO. MCU yoo ji lati ifihan EZRadioPRO IRQ ti a ti sopọ si jiji Port Match kan.
Nigbati o ba n firanṣẹ awọn ifiranṣẹ to gun ju bulọọki kan lọ, MCU gbọdọ ji lati kun FIFO (da lori FIFO ti o fẹrẹ gbigbi ṣofo) ati lẹhinna pada si sun.
MCU yẹ ki o wa ni ipo Idle nṣiṣẹ lati oscillator agbara kekere tabi oscillator ipo ti nwaye nigba kika lati ADC. ADC nilo aago SAR kan.
Nigbati ko ba si ni lilo, EZRadioPRO yẹ ki o wa ni ipo Tiipa pẹlu pin SDN ti o ga. Eyi nilo asopọ lile si MCU. Awọn iforukọsilẹ EZ Radio Pro ko ni ipamọ ni ipo tiipa; ki, EZRadioPro ti wa ni initialized lori kọọkan RTC aarin. Bibẹrẹ Redio gba kere ju 100 µs ati tọju 400 nA. Eyi ṣe abajade ni awọn ifowopamọ agbara 10 µJ, da lori aarin iṣẹju-aaya 10 kan.
Kirisita EZRadioPRO gba to 16 ms fun POR kan. Eyi gun to lati ṣe iṣiro CRC fun bii awọn bulọọki mẹjọ. MCU yoo pada si sun ti o ba pari gbogbo awọn CRC ṣaaju ki kristali ti diduro. Ti o ba nilo fifi ẹnọ kọ nkan, o tun le bẹrẹ lakoko ti o nduro lori oscillator gara.
MCU yẹ ki o ṣiṣẹ ni 20 MHz ni lilo oscillator agbara kekere fun awọn iṣẹ ṣiṣe pupọ julọ. Awọn iṣẹ ṣiṣe ti o nilo akoko isunmọ kongẹ gbọdọ lo oscillator pipe ati ipo aiṣiṣẹ dipo ipo oorun. RTC n pese ipinnu to fun awọn iṣẹ ṣiṣe pupọ julọ. Ago iṣakoso agbara fun mita T2 exampOhun elo le han ni Figure 3.

Imuse transceiver yẹ ki o wa ni iṣapeye fun ọran deede nigbati mita ba ji ati pe ko si oluka ti o wa. Awọn akoko ACK ti o kere julọ/o pọju to gun ki o ṣee ṣe lati lo C8051F930 RTC ati fi MCU sinu ipo oorun.
Awọn aṣayan kikọ ti pese fun awọn mains tabi awọn oluka agbara USB ti ko nilo lati lo ipo oorun. Ipo ti ko ṣiṣẹ yoo ṣee lo dipo oorun ki USB ati UART le da MCU duro.

Ayedero Studio
Iraye si ọkan-tẹ si MCU ati awọn irinṣẹ alailowaya, iwe, sọfitiwia, awọn ile-ikawe koodu orisun & diẹ sii. Wa fun Windows,
Mac ati Lainos!


IoT Portfolio www.silabs.com/IoT	SW/HW www.silabs.com/simplicity	Didara www.silabs.com/quality	Support ati Community awujo.silabs.com

AlAIgBA
Awọn ile-iṣẹ Silicon ni ipinnu lati pese awọn alabara pẹlu tuntun, deede, ati iwe-ijinle ti gbogbo awọn agbeegbe ati awọn modulu ti o wa fun eto ati awọn imuse sọfitiwia nipa lilo tabi pinnu lati lo awọn ọja Silicon Labs. Awọn alaye abuda, awọn modulu ti o wa ati awọn agbeegbe, awọn iwọn iranti ati awọn adirẹsi iranti tọka si ẹrọ kọọkan, ati awọn aye “Aṣoju” ti a pese le ati ṣe yatọ ni awọn ohun elo oriṣiriṣi. Ohun elo exampAwọn ohun ti a ṣalaye ninu rẹ wa fun awọn idi apejuwe nikan. Ohun alumọni Labs ni ẹtọ lati ṣe awọn ayipada laisi akiyesi siwaju ati aropin si alaye ọja, awọn pato, ati awọn apejuwe ninu rẹ, ati pe ko fun awọn iṣeduro ni deede tabi pipe alaye to wa. Awọn Labs Silicon kii yoo ni gbese fun awọn abajade ti lilo alaye ti o pese ninu rẹ. Iwe yii ko tumọ si tabi ṣafihan awọn iwe-aṣẹ aṣẹ-lori ti a fun ni nihin lati ṣe apẹrẹ tabi ṣe iṣelọpọ eyikeyi awọn iyika iṣọpọ. Awọn ọja naa ko ṣe apẹrẹ tabi fun ni aṣẹ lati ṣee lo laarin Eto Atilẹyin Igbesi aye eyikeyi laisi aṣẹ kikọ pato ti Silicon Labs. “Eto Atilẹyin Igbesi aye” jẹ ọja eyikeyi tabi eto ti a pinnu lati ṣe atilẹyin tabi ṣetọju igbesi aye ati / tabi ilera, eyiti, ti o ba kuna, o le nireti ni deede lati ja si ipalara ti ara ẹni pataki tabi iku. Awọn ọja Silicon Labs ko ṣe apẹrẹ tabi ni aṣẹ fun awọn ohun elo ologun. Awọn ọja Silicon Labs labẹ ọran kankan ko ni lo ninu awọn ohun ija iparun pẹlu (ṣugbọn ko ni opin si) iparun, ti ibi, tabi awọn ohun ija kemikali, tabi awọn ohun ija ti o lagbara lati jiṣẹ iru awọn ohun ija bẹẹ.
Ifitonileti aami-iṣowo
Silicon Laboratories Inc.®, Silicon Laboratories®, Silicon Labs®, SiLabs®, ati awọn Silicon Labs logo®, Bluegiga®, Bluegiga Logo®, Clockbuilder®, CMEMS®, DSPLL®, EFM®, EFM32®, EFR, Ember® , Energy Micro, Energy Micro logo ati awọn akojọpọ rẹ, "awọn agbaye julọ agbara ore microcontrollers", Ember®, EZLink®, EZRadio®, EZRadioPRO®, Gecko®, ISOmodem®, Precision32®, ProSLIC®, Simplicity Studio®, SiPHY® , Telegesis, Telegesis Logo®, USBXpress®, ati awọn miiran jẹ aami-iṣowo tabi aami-iṣowo ti a forukọsilẹ ti Silicon Labs. ARM, CORTEX, Cortex-M3, ati awọn atampako jẹ aami-iṣowo tabi aami-iṣowo ti a forukọsilẹ ti ARM Holdings. Keil jẹ aami-išowo ti a forukọsilẹ ti ARM Limited. Gbogbo awọn ọja miiran tabi awọn orukọ iyasọtọ ti a mẹnuba ninu rẹ jẹ aami-išowo ti awọn oniwun wọn.

Silicon Laboratories Inc.
400 West Cesar Chavez
Austin, TX 78701
USA
http://www.silabs.com

Awọn iwe aṣẹ / Awọn orisun

SILICON LABS Alailowaya M-BUS Software imuse AN451 [pdf] Itọsọna olumulo
SILICON LABS, C8051, MCU, ati, EZRadioPRO, Alailowaya M-ọkọ ayọkẹlẹ, Alailowaya, M-BUS, Software, imuse, AN451

Awọn itọkasi

Itọsọna olumulo

Ọrọ Iṣaaju