目錄

• 開放式系統互連模型
• 總線通信的報文組形式以及傳遞方式
• • 報文組形式
  • 報文傳遞方式
• 網絡分配與調度
• 嵌入式TCP/IP
• 藍牙技術
• • 藍牙的節能狀態
  • 糾錯方案
  • 藍牙協議棧

開放式系統互連模型

ISO/OSI七層模型展示了網絡結構與各層的功能。
應用層：
提供了終端用戶程序和網絡之間的應用程序接口
表示層：
規定了數據交換的格式并為應用程序提供有效的轉換工具
會話層：
提供了一種控制網絡上終端用戶交互的機制，例如，數據分組和檢測點
傳輸層：
定義了面向連接的服務，可以保證數據按照一定的順序無差錯地在多條鏈路上傳送，同時會對網絡資源的利用做一些優化
網絡層：
定義了基本的點到點數據傳輸服務，在多轉發網絡中特別重要
數據鏈路層：
主要作用：錯誤檢測和控制一條單個鏈路，如果網絡需要多個數據鏈路實現多轉發，那么數據鏈路層將不再保證轉發的數據的完整性。
物理層：
規定了系統間基本的接口特性，如物理連接、電氣特征、電子部件、物理部件的基本功能、位交換的基本功能。

總線通信的報文組形式以及傳遞方式

報文組形式

網絡允許多個設備相互連接，所以總線是鏈路形式，連接到總線的所有網絡設備都必須有自己的唯一地址。

總線上的通信以報文組的形式進行每一個分組報文包含目的地址、被傳送的數據、檢錯和糾錯信息。
總線上的信息交互不是通過共享內存實現的，而是在總線上通過傳遞報文來實現的。

報文傳遞方式

報文傳遞方式有請求/應答方式和推移方式。
1、請求/應答方式
以中斷方式為例。
發送方設計一個發送隊列，需要發送的報文先放在發送隊列中，發送中斷服務程序從發送隊列中讀取報文并進行發送。
接收方也以中斷的方式進行接收。中斷控制器接收到一個報文時會產生一個中斷，然后執行中斷服務程序，把報文交給中斷任務，由中斷任務來完成報文的處理。(報文一般較長，如果利用中斷服務程序處理報文，則會耽誤下一個報文的接收。)

2、推移方式
數據的發送方在不需要等待請求的情況下主動發送數據。適用于數據發送方周期性產生數據的系統，如：
傳感器節點不斷向主機發送數據的連續過程控制系統、CAN總線網絡系統、現場總線網絡的過程數據的通信機制。
這種方式省掉了發送請求的通信量，可以減少網絡流量。

網絡分配與調度

嵌入式系統分為I/O密集型系統和計算密集型系統，所以有必要使用不同的策略。
1、對于I/O密集型系統：
入手點：I/O設備以及關聯的處理
1、編制I/O設備的清單
2、根據預算，確定哪個任務需要具有很短的進程期限，并判斷網絡傳輸是否能滿足需求
3、確定哪些任務處理元素或網絡接口
4、分析通信時間，確定關鍵性通信是否可能相互影響，確定為了達到通信的實現要求，是否需要使用復雜的網絡或多個網絡
5、為I/O設備分配所需要的最小數量的處理設備。
2、對于計算密集型系統：
入手點：進程
1、從具有最短進程期限的任務開始，任務的進程期限越短，越有可能單獨需要一個或多個處理設備。
如果一個高優先級任務與低優先級任務共享處理設備，那么不僅需要更昂貴的處理設備，而且會非線性地增加調度開銷
2、分析通信時間，確定關鍵性通信是否可能相互影響。
3、盡可能把低優先級任務分配到共享的處理設備上

嵌入式TCP/IP

TCP/IP通常被認為是一個4層協議系統：應用層,傳輸層,網絡層,網絡接口層
應用層：處理特定應用程序；把數據按照傳輸層的格式要求組織好，向下一層傳輸；
傳輸層(TCP/UDP)：提供應用程序之間的通信服務(端到端通信)；管理信息流動，提供可靠地傳輸服務，確保數據到達；
網絡層(IP)：處理主機之間地通信問題；接受傳輸層請求，傳輸具有目的地址信息地分組，將分組封裝到IP數據包中，填入數據包頭部，把它交給適當地網絡接口傳輸。
網絡接口層：負責接受IP數據包，把數據包通過選定的網絡發送出去。
TCP與UDP區別：
TCP是一種可靠的數據流傳輸服務協議。進行通信的雙方，在傳輸數據之前必須先建立連接。數據傳輸完畢，任何一方都可以斷開連接。
由于IP數據包可能丟失、接受順序與發送順序不一致，所以TCP要能夠實現差錯恢復、排序等功能。
TCP使用滑動窗口機制實現差錯控制
UDP是一種不可靠、五連接數據包交付服務協議。它只把分組從一臺主機發送到另一臺主機，不保證該數據是否能達到另一端，可靠性由應用程序提供，它適用于一些自身提供面向連接功能的應用，如網絡監控數據交換。

藍牙技術

藍牙的節能狀態

藍牙的節能狀態：呼吸(Sniff)、保持(Hold)、停用(Park)三種狀態。
節能效率(從高到低):停用->保持->呼吸
呼吸狀態：從節點降低從網絡收聽消息的速率。
保持狀態：節點停止傳送數據，一旦激活，數據傳輸立即重新開始。
停用狀態：節點被賦予停用節點地址，并以一定間隔監聽主節點的消息。
主節點的消息包括：詢問該節點是否愿意成為活動節點、詢問任何停等節點是否愿意成為活動節點、廣播消息。

糾錯方案

糾錯方案包括：1/3前向糾錯、2/3前向糾錯、自動重傳
前向糾錯一般應用于噪聲干擾較大的信道。
SCO鏈路：使用1/3前向糾錯。
ACL鏈路：使用2/3前向糾錯。
自動重傳要求傳送的數據在下一個時隙得到確認，而確認消息的產生要求數據必須通過報頭錯誤檢測和循環冗余校驗。

藍牙協議棧

硬件模塊：
射頻RF：實現數據位流的過濾和傳輸
基帶層BB：負責跳頻和藍牙數據及信息幀的傳輸
鏈路管理層LM：負責連接的建立和拆除以及鏈路的安全和控制
軟件模塊：
L2CAP屬于數據鏈路層一部分：負責向上層提供面向連接和無連接的數據服務(協議復用、分組的分割和重組、組提取)
SDP:定義藍牙服務類型和屬性發現服務的方法，提供服務瀏覽的方法
射頻通信協議RFCOMM：仿真串行電纜接口協議，通過RFCOMM，藍牙可以在無線環境下實現對高層協議(TCP/IP)的支持。
支持AT指令集，從而實現移動電話、傳真機與Modem之間的無線連接。
TCS協議：定義了藍牙設備之間建立語音和數據呼叫的控制信號。