) (2.4 Với α là phần tử cơ bản của trường GF(2 m
THIẾT KẾ ỨNG DỤNG
3.3.1 Giao thức mạng
Phần trước chúng ta đã đề cập tới giao thức truyền dẫn X-10. Chúng ta hoàn toàn có thể thiết kế nên các giao thức cho mỗi ứng dụng để phù hợp với các ứng dụng thông qua việc tham khảo giao thức X-10.
Phương pháp được sử dụng bởi X10 dựa trên một khung dữ liệu đơn giản với một từ mã bắt đầu 8 bit (một byte). Phần phức tạp của công nghệ này không phải là ở hệ thống dữ liệu nhị phân mà là ở cách thức truyền tải dữ liệu này từ một thiết bị (bộ phát) đến thiết bị khác (bộ thu). Bí quyết nằm ở chỗ mỗi thiết bị đều được tích hợp khối phát hiện “qua điểm không” để các thiết bị được đồng bộ với nhau (hình 3.19). Bộ thu mở “cửa sổ” thu hai lần trong mỗi chu kỳ hình sin (hình 4.20) có nghĩa là 120 lần trong mỗi giây hay 7200 lần mỗi phút.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Do các thiết bị này không được nối dây trực tiếp nên cần có một phương pháp gửi dữ liệu qua mạng điện hiện có. Dữ liệu nhị phân thực tế được phát đi bằng cách gửi đi sóng mang ở tần số 120 Khz trong 1 ms mỗi khi tín hiệu 50 Hz qua điểm không. Hiển nhiên sóng mang phải biểu thị một cặp bít 0,1 nên bit 1 được xác định khi có sự xuất hiện của một xung và ngay sau đó là vắng mặt một xung. Bit 0 được xác định khi có sự vắng mặt của một xung ngay sau đó là xuất hiện một xung (hình 3.20)
Trong khi các xung được phát đi có độ dài 1ms thì đầu thu được thiết kế sao cho mở cửa sổ thu chỉ trong 0,6 ms. Điều này làm cho các thiết bị hoạt động ở những năm 1978 có tổng sai lệch là cộng trừ 200 micro giây . Để cung cấp một điểm bắt đầu xác định trước (hình 3.21) , mọi khung dữ liệu đều bắt đầu với tối thiểu 6 điểm qua không sau đó là một mã bắt đầu khung có dạng "một xung", "một xung", "một xung", "vắng một xung" (hay 1110). Sau khi từ mã bắt đầu được gửi đi một cụm 4 bit (nửa byte) được gửi tiếp sau. Nhằm thuận tiện cho khách hàng sử dụng thiết bị , 4 bit đầu tiên này được dùng để biểu diễn các chữ cái (hình 3.22). Các chữ cái cũng được xắp xếp lại thứ tự một cách ngẫu nhiên làm cho các từ mã “A”, “B”, “C” ..không thể xác định trước được. Trong thực tế, dễ dàng nhận thấy từ mã M là mã bắt đầu trong chuỗi bit nhị phân
Hình 3-18: Đồng bộ thu, phát tại các vị trí qua không của tín hiệu 50 Hz
Hình 3-19: Quy ước giá trị của các bit 0 và 1
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3-20: Từ mã bắt đầu và các từ mã biểu thị chữ
Hình 3-21: Các từ mã biểu thị số Hình 3-22: Khung X10 được gửi đi 2 lần
Trong dòng bit tiếp theo, cụm thứ 2 cho biết nửa sau của địa chỉ (hình 3.22). Bit cuối cùng xuất hiện là một phần của mã “số” nhưng trong thực tế là một bit chức năng. Bất cứ khi nào bit chức năng là một bit 0 nó chỉ ra rằng cụm phía trước là một mã “số‟ và do đó là một phần của địa chỉ. Để dự trữ , tăng độ tin cậy và để hỗ trợ cho các bộ lặp đường truyền giao thức X10 cho phép mỗi khung được phát đi 2 lần (hình 3.23).
Bất cứ khi nào dữ liệu được thay đổi dạng một địa chỉ sang địa chỉ khác, từ dạng một địa chỉ sang dạng một lệnh hoặc từ một lệnh sang lệnh khác (hình 3.24), các khung dữ liệu phải được phân biệt bởi tối thiểu 6 điểm qua 0 (hay 000000). Trong thực tế chuỗi 6 bit 0 này làm cho đầu thu đáp ứng kịp với đầu phát và sẽ thiết lập lại thanh ghi dịch
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3-23: Phân biệt dữ liệu liên tiếp Hình 3-24: Mã khởi đầu và các chữ số
Mỗi khi đầu thu xử lý xong dữ liệu địa chỉ, nó sẵn sàng để nhận một lệnh. Do trước đó, tất cả các khung dữ liệu sẽ phải bắt đầu với một mã khởi đầu và theo sau là các cụm bit biểu thị các chữ số (hình 3.25). Cụm tiếp theo là lệnh. Do bit cuối cùng là bit chức năng (bf = 0 = chữ số địa chỉ, bf = 1 = lệnh) tất cả các lệnh kết thúc bằng từ mã 1.
Hình vẽ 3.26 chỉ thể hiện 6 lệnh thường được sử dụng. Hình tiếp theo sẽ minh họa tất cả các lệnh sẵn có, như đã đề cập từ trước tất cả các bộ phát theo X10 gửi dữ liệu 2 lần (hình 3.27)
Hình 3-25: Mã lệnh Hình 3-26: Khung lệnh được gửi 2 lần