【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信，具体涉及一种基于串口的arm和uwb无线组网系统。
技术介绍
1、传统的分布式组网系统，常采用电缆网络进行通信和无线通信技术。电缆网络有高速光纤，低速rs485总线，can总线，1553b总线，网线等方式，无线通信技术常采用wifi，5g，蓝牙，nfc，lora等方式，前者由于系统的庞大越来越占用空间体积和重量，带来的生产成本、安装成本、维修成本占比越来越大，使用场景有相关的一些限制。后者的无线通信如wifi，5g最低延时目前都在ms级以上，使用的蓝牙组网较复杂，使用的nfc常常用于近距离通信，lora的无线通信带宽较小。公开号为cn113677043a的中国专利公开了一种基于arm架构和输变电无线组网协议的物联网关，包括：无线数据接收器与arm处理器，无线数据接收器采用无线组网协议与变电站设备进行无线连接，无线数据接收器与arm处理器进行通信连接。无线数据接收器，用于接收与无线数据接收器进行连接的各个变电站设备的设备数据报文；arm处理器用于：对设备数据报文进行报文首部和报文主体的提取；然后根据设备数据报文进行紧急度排序；根据紧急度对报文首部进行协议转换；然后将转换后的报文首部与对应的报文主体进行封装打包；最后传输至网络层。该专利对数据的处理仅仅是将其对报文进行协议转换，不涉及数据的具体处理，系统资源占用量大，无线数据传输效率较低。专利号为cn115734286a的中国专利公开了一种基于串口的arm和uwb无线数据透传处理方法，该方法是通过数据交互模块b将数据交互模块a传递的数据附加帧号后进行检测并将通过检
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种新型的组网处理方法解决现有的技术处理方法的不足，提供一种基于串口的arm处理器和uwb无线通信的组网处理方法，来达到多节点同时传输快速数据交换，本专利技术提高了正常情况下的数据交换速度，保证了在单个节点大量数据传输的时候，其他节点也能进行数据传输。
2、本专利技术的技术解决方案是：
3、本专利技术提供的是一种基于串口的arm和uwb无线组网处理方法。其特征包括如下：
4、一种基于串口的arm和uwb无线组网系统，所述无线组网系统为一个ap模块和多个sta模块构成的星型网络，用于n个用户实现数据传输，其中n＞2：
5、所述ap模块为主机模块，用于发起调度，包括：按照顺序问询sta模块，发送有效数据帧或心跳帧给sta模块；
6、所述sta模块为子节点模块，用于接收信息并进行回复，所述回复包括针对ap模块的有效数据帧或心跳帧向所述ap模块返回结果；
7、其中，所述ap模块和所述sta模块由arm处理器、uwb模块和串口模块组成；
8、所述arm处理器用于处理接收到的数据；
9、所述uwb模块用于主机模块与子节点模块间数据交互；
10、所述串口模块用于所述无线组网系统对外与用户数据交互。
11、所述ap模块中的arm处理器中包括4+2n个环形存储区，所述环形存储区包括2+n组缓冲区域，包括一组寻址环形缓冲区和寻址长度环形缓冲区、一组发送环形缓冲区和发送长度环形缓冲区、n组子节点发送环形缓冲区和子节点发送长度环形缓冲区；
12、所述sta模块中的arm处理器中包括4个环形存储区模块，所述环形存储区包括2组缓冲区域，包括一组发送环形缓冲区和发送长度环形缓冲区，一组接收环形缓冲区和接收长度环形缓冲区；
13、每所述任一组环形缓冲区设置有两个指针，分别为当前数据待接收指针和当前数据待发送指针。
14、所述寻址环形缓冲区和寻址长度环形缓冲区由一个二维数据数组和一维数组组成，所述二维数据数组存放数据，设置为：a[组][数据]，存储待寻址组数量和串口接收用户的数据，所述一维数组存放长度，表示为b[数据]，存储串口接收用户数据的待寻址长度；
15、所述发送环形缓冲区和发送长度环形缓冲区由一个二维数据数组和一维数组组成，所述二维数据数组存放数据，设置为：c[组][数据]，存储待通过串口发给用户的组数和数据，所述一维数组存放长度，设置为：d[数据]，存储待通过串口发给用户的数据长度；
16、所述n个子节点发送环形缓冲区和子节点发送长度环形缓冲区由n个三维数据数组和二维数组组成，所述三维数据数组存放数据，设置为：e[子节点n][组][数据]，存储待无线发送的组数和数据，所述二维数组存放长度，设置为：f[子节点n][数据]，存储待无线发送组数长度；
17、所述接收环形缓冲区和接收长度环形缓冲区由一个二维数据数组和一维数组组成，所述二维数组存放数据，设置为：g[组][数据]，存储串口接收用户的组数和数据，所述一维数组存放长度，设置为：h[数据]，存储串口接收用户的每组数据长度。
18、所述环形缓冲区数组结构为：命令帧+帧控制+发送端帧序号+网络id+目的地址+源地址+接收端帧序号+帧头+地址+数据+crc，其中帧头+地址+数据构成有效载荷。
19、所述arm处理器设置多个dma通道，包括：uart串口发送通道、uart串口接收通道、spi串口发送通道、spi串口接收通道；
20、所述arm处理器设置多个中断，包括：uart串口空闲中断、uart串口的dma发送完成中断、spi串口的dma发送完成中断、uwb模块的数据接收/发送中断。
21、所述arm处理器和uwb模块通过spi串口进行数据交互，所述arm处理器和用户通过uart串口进行数据交互。
22、所述ap模块通过串口接收到用户的发送数据时，将所述发送数据存入寻址环形缓冲区，通过寻址程序处理寻址环形缓冲区中的数据，包括：根据寻址环形缓冲区中的目的地址将数据复制到相应的子节点发送环形缓冲区，更新子节点发送环形缓冲区中地址的值；
23、ap模块置位子节点有数据标志，按照运行逻辑顺序发送数据，读取ap模块的子节点发送环形缓冲区，通过spi串口利用dma方式写入uwb模块，发送给对应的stan模块；
24、所述stan模块接收到数据后通过spi串口读取uwb模块的数据，写入stan模块的发送环形缓冲区，判断是否为新帧，确定环形缓存区指针是否指向下一个缓存数组；
25、所述stan模块将两部分数据回传ap模块，包括：自身缓存的用本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于，所述无线组网系统为一个AP模块和多个STA模块构成的星型网络，用于N个用户实现数据传输，其中N＞2：
2.根据权利要求1所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于，所述寻址环形缓冲区和寻址长度环形缓冲区由一个二维数据数组和一维数组组成，所述二维数据数组存放数据，设置为：a[组][数据]，存储待寻址组数量和串口接收用户的数据，所述一维数组存放长度，表示为b[数据]，存储串口接收用户数据的待寻址长度；
4.根据权利要求3所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于，所述环形缓冲区数组结构为：命令帧+帧控制+发送端帧序号+网络ID+目的地址+源地址+接收端帧序号+帧头+地址+数据+CRC，其中帧头+地址+数据构成有效载荷。
5.根据权利要求1所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于，所述ARM处理器设置多个DMA通道，包括：UART串口发送通道、UART串口接收通道、SP
6.根据权利要求1所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于，所述ARM处理器和UWB模块通过SPI串口进行数据交互，所述ARM处理器和用户通过UART串口进行数据交互。
7.根据权利要求4所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于，所述按照顺序问询STA模块，发送有效数据帧或心跳帧给STA模块包括：所述AP模块通过轮流询问各个子节点STAnn模块，将当前AP模块主机帧号发送给子节点STArn模块，接收到子节点返回信息，更新子节点的当前帧号，更新当前发送环形缓冲区指针，接收环形缓冲区指针。
9.根据权利要求7所述的基于串口的ARM和UWB无线组网系统，其特征在于，所述AP模块发送数据至STAn后，如果未收到应答信号，经过预设时间后再次发送，如仍未回应，数据指针不增加，下次扫描继续发送当前帧，同时发送下一个STAn模块。
...【技术特征摘要】
1.一种基于串口的arm和uwb无线组网系统，其特征在于，所述无线组网系统为一个ap模块和多个sta模块构成的星型网络，用于n个用户实现数据传输，其中n＞2：
2.根据权利要求1所述的基于串口的arm和uwb无线组网系统，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于串口的arm和uwb无线组网系统，其特征在于，所述寻址环形缓冲区和寻址长度环形缓冲区由一个二维数据数组和一维数组组成，所述二维数据数组存放数据，设置为：a[组][数据]，存储待寻址组数量和串口接收用户的数据，所述一维数组存放长度，表示为b[数据]，存储串口接收用户数据的待寻址长度；
4.根据权利要求3所述的基于串口的arm和uwb无线组网系统，其特征在于，所述环形缓冲区数组结构为：命令帧+帧控制+发送端帧序号+网络id+目的地址+源地址+接收端帧序号+帧头+地址+数据+crc，其中帧头+地址+数据构成有效载荷。
5.根据权利要求1所述的基于串口的arm和uwb无线组网系统，其特征在于，所述arm处理器设置多个dma通道，包括：uart...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，谭伟，袁兰杰，
申请(专利权)人：贵州航天电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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