由于涉及已運(yùn)營線路的列車改造，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性是至關(guān)重要的，所以該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)報(bào)警主機(jī)和分機(jī)之間采用了基于MT8888的DTMF通信，并在列車上使用低煙、無鹵的線纜構(gòu)架系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)，做到與列車原有廣播系統(tǒng)的語音信號(hào)相互獨(dú)立，互不干擾。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是總線型結(jié)構(gòu)，最遠(yuǎn)分機(jī)和主機(jī)的距離長達(dá)150 m。

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　　DTMF通信每次收發(fā)只能處理4位數(shù)據(jù)，但是對于實(shí)際通信數(shù)據(jù)，就需要設(shè)置較大的緩沖區(qū)，循環(huán)發(fā)送多字節(jié)數(shù)據(jù)。下面詳細(xì)描述主機(jī)和分機(jī)的通信協(xié)議。

　　3.2 基于CRC8的安全通信協(xié)議

　　根據(jù)系統(tǒng)的功能，報(bào)警主機(jī)和分機(jī)的消息類型包括：系統(tǒng)上電自檢、分機(jī)報(bào)警、主機(jī)報(bào)警回復(fù)。系統(tǒng)上電自檢是指在系統(tǒng)全部上電后，列車車廂內(nèi)的分機(jī)會(huì)自動(dòng)向主機(jī)發(fā)送健康信息，主機(jī)收到該信息后會(huì)在界面上點(diǎn)亮對應(yīng)分機(jī)的指示燈;分機(jī)報(bào)警是指乘客按下報(bào)警按鈕后，分機(jī)向主機(jī)發(fā)送的報(bào)警信息;主機(jī)報(bào)警回復(fù)是指司機(jī)確認(rèn)報(bào)警后，主機(jī)向分機(jī)發(fā)送的報(bào)警確認(rèn)信息。為了保證通信的安全性，采用CRC8標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，多項(xiàng)式為

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　　，簡記為0x31。

　　通信協(xié)議的詳細(xì)定義如下：

　?、偕想娮詸z信息格式(3字節(jié))

　　報(bào)頭(1字節(jié))：FB

　　報(bào)文：車廂號(hào)(半字節(jié))+分機(jī)號(hào)(半字節(jié))

　　CRC(1字節(jié))：CRC8

　　②報(bào)警信息格式(3字節(jié))

　　報(bào)頭(1字節(jié))：EA

　　報(bào)文：車廂號(hào)(半字節(jié))+分機(jī)號(hào)(半字節(jié))

　　CRC(1字節(jié))：CRC8

　?、蹐?bào)警回復(fù)信息格式(3字節(jié))

　　報(bào)頭(1字節(jié))：EC

　　報(bào)文：車廂號(hào)(半字節(jié))+分機(jī)號(hào)(半字節(jié))

　　CRC(1字節(jié))：CRC8

　　在報(bào)警主機(jī)和報(bào)警分機(jī)的DTMF編解碼結(jié)束后，使用Altera公司的EPM1270芯片進(jìn)行CRC8的生成和校驗(yàn)，基于以下VHDL代碼實(shí)現(xiàn)了8位CRC碼生成電路。代碼中，InputData為輸入數(shù)據(jù)，ResultCRC為輸出CRC碼，midCRC為當(dāng)前CRC碼。

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　　CRC8校驗(yàn)算法的使用，從軟件上為報(bào)警主機(jī)和分機(jī)的通信提供了一定的安全保障;CPLD硬件的實(shí)現(xiàn)方式，減輕了單片機(jī)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)，使其專注于主控制邏輯的調(diào)度。