Design and Analysis of Single Chip Communication System Based on Wireless Communication Technology
张崇武 ZHANG Chong-wu；李厥瑾 LI Jue-jin
（山东电子职业技术学院，济南 250200）
（Shandong College of Electronic Technology，Ji'nan 250200，China）
摘要：随着互联网技术的发展与普及，无线通信领域迎来了新的发展契机。本文以无线通信技术的单片机通信系统为研究对象，将无线技术与通信系统的概况作为研究切入点，从数据传输方案、数传电台、系统接口、软件系统设置等方面对无线通信技术的单片机通信系统设计分析做详细阐释。
Abstract: With the development and popularization of Internet technology, the field of wireless communication has ushered in a new development opportunity. This paper takes the wireless communication technology of single-chip communication system as the research object, takes the overview of wireless technology and communication system as the research entry point, and explains the design analysis of the communication system of wireless communication technology in detail from the aspects of data transmission scheme, digital radio, system interface, software system setting, etc.
关键词：无线技术；单片机；通信系统
Key words: wireless technology；single chip microcomputer；communication system
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）23-0241-02
0 引言
与传统的通信技术相比，无线通信技术的数据传输速度得到显著提升，并凭借这一优势与单片机通信系统充分结合，强化了无线通信技术的综合办公效率。随着单片机通信系统的广泛应用，无线通信技术在实践中不断完善自身，逐渐成为各项活动中不可替代的技术系统。
1 无线通信技术与单片机通信系统概况
无线通信技术是通过使用电磁波，借助其信号传输功能，加快无线通信技术的传播速度，突破时间、地点对信息传播的限制，实现信息高速运转的传播方式。无线通信技术主要分为卫星传输和微波传输两种，卫星传输是将卫星通信站作为信息的中转环节，通过增加卫星通信站的数量提升无线通信技术的覆盖面及信息延伸的广度。微波传输适用于传输内容较多的通信系统中，其对信息的发射频率较快，传输范围较广。
两种传播方式是在现有空间内对信息进行传播，实现信息共享，同时降低其他因素对信息传播过程的影响，一定程度上推动了地区与行业之间的联系。单片机通信系统是以单片机为系统处理核心，将集成电路芯片作为信息传输辅助设备，协调设备运转方式，最终实现数据系统的高速运转。单片机通信系统的运行原理是将集成电路中心转换成中央数据处理器，并匹配与之相符的信息储存设备，利用电路的驱动模拟转换器，对所传输信息进行科学的规划分析整理，确保数据信息的利用最佳化，从而提升单片机通信系统的整体运行效率[1]。单片机通信系统转变了传统的数据处理方式，在数据传送过程中对其类型与作用进行详细的规划，提升了数据利用的准确度，一定程度上强化了单片机通信系统的科学性。
2 无线通信技术的单片机通信系统设计分析
2.1 数据传输方案 现阶段单片机通信系统在运行过程中，需要凭借无线通信技术辅助系统的正常运行，同时借助科学的监测系统提升通信系统的整体科学性，为相关工作的平稳运行提供坚实的基础。在具体的系统运行中，监测设备要对数据运行状态、数据主要类型和运用方向、系统存在隐患做详细的报告分析。其中机车是整项系统运行的依据，数据传输分析过程中，机车会对系统运行状态及产生的各项信息加以记录，确保下载工作顺利完成后将所记录的信息传送至数据管理系统中。
由于单片机通信系统的运行数据较大，工作过程繁琐复杂，因此要匹配能够满足机车工作的储存管理系统，为数据信息提供稳定的储存空间，提升储存工作的准确性。在选择数据传输方案时，要将储存设备的工作能力划入方案选择的范围内，储存设备要具有较大的信息储备空间，同时部分传输工作允许人工操作同时进行。但是随着人工操作的渗入，数据系统的规范化遭到不同程度的降低，因此在选择数据传输方案时，要充分了解数据系统的传输特点，全面掌握系统的运行概况，实现系统运转与人工操作的完美结合，最大限度提升数据系统的传输效率。
2.2 软件设计 软件设计环节是无线通信技术在单片机通信系统的集中体现，这一环节主要是对软件整体运行程序及系统格式的预设。在具体的软件运行程序中，单片机系统通过对无线通信技术的合理运用，在数据传输中心发出通信请求信号，依照具体的操作流程，完成数据信息的传送与接收。如具体的系统运行中，数据中心发出请求信号，但是没有得到及时的回应，根据工作流程要对系统进行后期的补救维护。与传统的软件格式不同，无线通信技术凭借新型的数据传播手段，打造精细化的软件运行格式，提升了软件运行效率。
软件设计工作之前要对软件的类型及研发方向做详细的调研，计划无线通信技术的使用方案，通过设计科学的单片机通信系统，提升软件运行的流畅度及信息传输的标准度。不仅如此，如系统需运行规模较大的数据信息，与其相对应的机车数量会随之增加，为地面信息与系统数据的对接提供稳定的对接环境。当系统出现信号收发迟缓的现象，要及时对软件内部系统格式进行调整，优化整体的操作流程，确保各运行环节的精准对接。以铁路部门为例，由于其运输工作的特殊性，机车在完成数据传输时要及时与地面系统对接，地面系统根据数据的传输情况建立相应的数据链，如机车与地面数据系统发射请求时没有得到及时的回复，或对接信息出现错误，要立即对车载微机设备采取相关维修工作。
2.3 数传电台 在单片机通信系统中运用无线通信技术时，要匹配与之相符的硬件设施，其中数传电台是硬件设施之一。数传电台是以无线通信技术为核心的新型硬件设备，其主要功能是提升通信过程的稳定性，强化数据信息系统的质量，一定程度上实现了数据传输系统的高智能运行。数传电台的运行工作可分为四种运行类型，以调频数据、RF、普通、双向四种传输类型为主，并且在具体的运行中，四种传输方法可进行无限制互换，系统会根据数据信息的不同，智能选择最优传输方案，提升系统的运作效率，为数据信息提供安全的输送空间。数传电台通过改变传统的数据系统运行规律，满足数据信息的多角度传播，信息的传送与接收工作得到不同程度的优化，降低因传输方法使用不当造成的数据信息受损等现象，维护系统内部数据的安全，实现数据资源的全方位共享[2]。
2.4 系统接口 系统接口指的是车载微机与数传电台的对接，在传统的对接工作中经常出现对接失误等问题，单片机通信系统通过科学开发无线通信技术，有效解决这一问题，减少了对接工作中的失误现象，提升了数据对接效率。具体的对接工作中，通过合理利用中断源等系统，提升对接工作的准确性，灵活运用数据的对接方法，规划接口的工作时间，降低接口的数据处理压力。以网络连接为例，如以太网是运行主环境，则其标准构成为同部、分隔、目的、源址等环节，如数据段在46-1500以内，其整体长度呈不确定性，如数据段超出这一范围，其长度为定值。传输包的总体长度范围应控制在60-1514之间，原址等长度要小于14，如数据大小超出1500，要根据其整体特点做科学的拆分工作，确保数据规格在标准的长度范围内。
现阶段的存储系统主要是RAM，其存储方式是以页为标准，每页标准是256type，将CURR或BNRY作为系统的寄存器，在具体的数据运行中，以CURR或BNRY的工作状态判断有无接收和发送信息，如出现接收信号，则利用DMA税的方法获取数据包的1-18项字节，判定数据包的实效性。与此同时，为实现数据信息的准确传送，要将部分数据存于RAM之外的存储设备中，依照科学的处理方法设置规范的格式，将其发送至指定的接收区域。现阶段的数据传送接口类型具有一定的相似性，网络连接具有一定的代表性，在具体的数据对接工作中要严格按照规范指令进行，科学对待超出范围的数据包，维护数据的完整度。不仅如此，当系统面临规模较大的数据工作时，要合理分配收发工作，降低对接环节的工作压力，提升数据接口的工作效率。
2.5 软件系统设置 软件系统设置包括程序工作环节、单片机应用方法及接收工作的制定。设置程序工作流程是依靠人工操作，控制通信传输等开关，数据信息经过车载微机的传送，与地面的信息系统进行连接，各相关系统开始进入数据传送预备状态，通过确认收发信号的准确度，开始进行数据的收发传送工作，如人工信号发射超过3次没有得到及时的回应，则数据传输系统自动进入维护状态。随着现阶段移动网络、短波、卫星、微波等通信方式的发展，无线通信技术和单片机通信系统都可凭借各类通信方式控制范围的扩大发挥其自身优势。无线通信设备在单片机通信系统中的广泛应用，有效降低系统内部意外情况的发生，一定程度上提升了系统的安全性。以单片机警报系统为例，传统的预警系统存在严重的滞后性，通过开发无线通信技术，提高了系统内部警报环节的工作效率，实现了及时发现及时预警，强化系统的整体反应能力。
接收程序的设计要提前做好相应的控制区间，控制字要制定严格的区间范围，利用时钟的相关功能，在数据中穿插以16位为基础的缓冲器，如系统中出现数据连入请求，系统内部格式和VDI会对数据相关信息进行识别，同时向缓冲器输入数据信息，开启数据传输工作。如接受数据时以帧为单位，并采用FIFO模式，输入寄存器中的数据前两位字符会分别被输出，其后续数据具有一定的实用性，因此在数据的接受与读取中，可将数据的前两位字符自动删去，提升数据的整体应用率[3]。但是如果数据中的第三位字符仍属于标志位，则继续重复上一工作，舍去前两位字符，对数据判断完毕后进入系统的接收程序（如图1）。
科学设置软件系统中的工作环节，针对不同数据采取相应的收发流程，最大限度提升数据的应用空间。与此同时，灵活的警报系统能够及时发现单片机系统中安全隐患，通过快速分析隐患类型，制定最优解决方案，确保信息收发环境的安全度，为虚线通信技术的使用奠定稳定基础。
3 结语
综上所述，无线通信技术对单片机通信系统具有一定的积极作用，为其发展提供了强大的技术支撑。因此，在单片机通信系统的发展过程中要加大对无线通信技术的研发力度，不断优化信息传输系统，改变传统的数据运行状态，为单片机数据系统的稳定发展奠定坚实基础。
参考文献：
[1]邹超然.分析基于单片机的嵌入式多节点网络通信系统设计[J].科技创新与应用，2019（16）：93-94.
[2]刘璐，袁战军，郭静.基于Labview的计算机与单片机的通信设计与实现[J].电子设计工程，2018，26（23）：7-10，15.
[3]冯婷婷.基于单片机的嵌入式多节点网络通信系统设计研究[J].电子世界，2018（17）：173，175. |
