设计具有ARQ功能的全双工数据电台

DTE与数据电台的数口信号完全符合RS232C标准。在开始数据通信前，用户必须使RTS、DTR信号有效，主叫方和被叫方完成捕获突发帧和空闲突发帧交换后，W9310使CTS有效，表示W9310已准备好传送Tx引脚上的数据；DCD信号有效时，表示W9310将接收的数据送到Rx引脚上。全双工接口时序如图4所示（假设RTS、DTR有效）。

3 TDD协议原理

W9310通过TDD协议实现全双工。TDD协议将W9310轮流设置为发射机和接收机，当两部电台通信时，一部为主叫方，另一部为被叫方。TDD协议保证主叫方发送时，被叫方接收，反之亦然。对用户而言，他们只关心在保证要求的传输速率下，电台是否全双工工作，所以，W9310的实际传输速率要高于用户的数据速率。理想情况下，假设W9310的传输效率100%，而且不附加任何同步数据，那么，它的收发速率是用户数据速率的2倍，一半时间发送数据，一半时间接收数据。但实际情况是，W9310为保持同步，它要在用户的数据前添加同步开销数据，所以，它的实际传输速率是用户速率的2.6倍。

TDD协议中用到捕获突发帧、空闲突发帧和数据帧三种帧结构，图5为它们的结构图。

帧中各部分的位数如表1所列。

表1 

TDD协议的工作过程如下：

开始时，TDD协议使用一种特殊的握手过程，通信双方建立同步。主叫方首先发送捕获突发帧，被叫方正确接收后，向主叫方发送捕获突发帧作为响应；主叫方收到被叫方的捕获突发帧后，发送空闲发帧，被叫方收到空闲突发帧后，作为对主叫方的响应，被叫方也向主叫方发送空闲突发帧；主叫方收到被叫方的空闲突发帧后，认为通信双方已完成同步，通信链路已建立，在随后的通信中，双方开始传送数据。TDD协议的工作过程如图6所示。

在TDD协议工作过程中，接收机要经过几个阶段。当正确接收捕获突发帧中的4个特字UW后，接收机的LOCK输出信号有效；当正确接收突闲突发帧后，接收同的RLOCK输出信号有效。随后，接收机的工作过程W9310内部寄存器中的工作状态位的设置有关，分两种工作情况。当工作状态位关闭时，一旦检测不到特字UW，传输就停止，接收机等待新的捕获突发帧，发射机开始不停地发送捕获突发帖，直到接收到接收机发送的捕获突发帧；当工作状态位打开时，接收机在检测不到特字UW时，并不是马上使输出信号LOCK无效，而是在连续两次检测不到特字UW时才使输出信号LOCK无效。接收机状态转移图如图7所示。

图7中，UW4DET表示正确接收到捕获突发帧中的4个特字UW；当正确接收到空闲突发帧和数据帧中的特字UW时，UWDET有效；MSB表示W9310设置成主叫方（=1）还是被叫方（=0）；接收机内部锁相环锁相时，NMODE有效。

4 数据电台的软件设计

图8为数据电台的软件流程图。电台面板上有一个建链/拆链按钮，每按一次，建链/拆链交换一次，且按钮的一方为主叫方。W9310建立链路有两个条件：一个是DTR信号有效，DTE加电后，提供给电台；另一个是要设置W9310片内的主叫方/被叫方的标志位MASTER=1。一旦满足上述两个条件，W9310立即与被叫方开始建立链路。定时器中断子程序根据按钮是否有动作，而决定是否设置链路建立标志位，供主程序