外文翻译译文-德克萨斯仪器MSP430单片机协议：乌尔合作模型发展的行业赞助的项目在红外数据协会实施的成功应用

中文译文摘要：本科生科研和合作教育的结合被认为是建筑界和工业界的成功之间的关系的一个有效途径，通过本科生研究/合作教育模式的应用报道（UR/合作社）在波多黎各大学mayagEZ发达。本文阐述了乌尔/合作模型发展的行业赞助的项目在红外数据协会实施的成功应用（IrDA）在德克萨斯仪器MSP430单片机协议。该协议已成为便携式计算和通信设备之间的短距离红外数据交换的事实上的行业标准。我们描述了如何在开发的项目，同时提供一些技术细节的协议，突出了学生的学习过程中，你/合作学习教育模式的结构被使用了。讨论说明了如何应用程序的模型提供了一个框架，一个共生关系，赞助公司和学生参与的运动中受益。指数条款：合作经验，本科研究，产业合作，教育模式。简介四多年来，在波多黎各大学mayagEZ电气和计算机工程系举办，与知名的设计公司合作，一个程序，结合传统教育合作（CO-OP）与本科生科研经验1。该模型结合了独立获得的结果，通过每个机制，为学生提供了一个全面的经验，研究成果，无论是在学习经验或特定项目的问题和活动的合作实践中的应用。这2个模型的整合已经产生了一些有趣的项目，强调了宝贵的学习经验，它提供了参与的学生，而雇主和涉及的教师也受益。本文报道的经验说明了一个计划项目，解决的问题是实现红外数据协会（IrDA）协议作为一种嵌入式应用的内存和电源效率的软件栈。目标平台是一个超低功耗MSP430，单片机（MCU）德克萨斯仪器2发展。本文档的其余部分已被组织起来，以提供一个概述的你/合作模式，项目组织的描述，和详细的项目物流。简要介绍了IrDA协议包括突出学生的学习过程。项目实施和验证细节提供了深入了解学生在硬件和软件方面的聪明的解决方案。最后，结束语总结了有关各方的成就和成果。在预合作阶段，学生进入该计划作为本科研究助理，在教师分配的项目工作。在这第一阶段，教师指导，帮助学生把重点放在特定的工作，以开发和深入了解的研究领域。对于大多数参与者，通常在大二的一年，这是他们的第一个本科研究的经验，他们开始发展自学技能，独立工作的能力，并深化其技术背景的问题被处理。在合作的阶段，二在模型中，学生参与的合作经验。在这里，大多数学生继续工作的项目，他们开始在学校的一部分，他们定期的合作，合作，或作为一个活动，除了他们的共同工作职责。在该模型中，最后一个阶段的模型，学生返回学校本科研究助理，在那里他们完成他们的项目的文档和传播的结果，他们的工作。活动中的活动通常是一段时间的三个常规条款加上夏天，因为合作的阶段是结构化的最后一个常规学期和夏天，在它之前或之后。这使得学生能够充分适应他们的新环境，在企业和社会方面，成为熟悉他们的项目，应用和深化他们的知识，在所选择的领域，并实现最新的目标，由他们的合作主管。此外，程序结构，让学生通过一个全面的学习经验，使他们能够开发基础研究技能的阶段，完善和应用这些技能的第二阶段，并最终发展他们的沟通技巧，通过介绍和技术报告在最后阶段。IrDA协议栈项目在这个项目中解决的问题是发展的动力和高效的内存，IrDA兼容的软件栈，便携式MSP430单片机的任何家庭成员。虽然实现的几个水平已报道的IrDA协议，无论是作为独立的ASIC或对于不同的微控制器的家庭34软模块，移植到MSP430一直难以解决。除了实施协议5物理层的一个早期的尝试，没有完整的实施已被发现为MSP430，包括发现、协商、和IrDA兼容的设备之间交换。此外，一个能够与在MSP430记忆其他应用现有的短码的要求，被移植到所有的家庭成员，并能够利用在主机MCU的低功耗的特点，使该项目特别具有挑战性的。这些要求使得加深他们的知识不仅在嵌入式系统编程接口的学生是必要的，而且对数据通信协议的IrDA协议技术规范（细节200多页），MSP430的建筑和编程规范，并在单片机电源管理标准。工程项目物流在这个项目的第一阶段，一个团队的三名学生被组装工作的问题。然而，不久后，其中一人退出了该项目，让2名学生完成了工作。这些学生在理解IrDA协议做出杰出的工作，单片机的规格，和原型堆在C语言。在这一点上，初步结果，提出了在当地的工业分支机构计划6。在初始阶段，随着产业的合作提供了IrDA标准和MSP430技术信息。在第二阶段，一个学生到赞助公司继续合作的合作阶段。这个学生继续在CO-OP的IrDA协议栈的项目工作，让她利用在第一阶段获得的知识。C原型的堆栈，虽然功能没有满足内存需求没有充分利用MSP430的低功耗模式。因此，需要在汇编语言中实现。在完成这项任务，由一个行业顾问的指导是该项目的成功的一个关键因素。下一节提供了协议要求的概述，以及其硬件和软件实现的细节。项目的实施一个IrDA协议栈的结构如图2所示。第一三层自下而上以上红外适配器是强制性的，而在那些最IAS只IrLMP除了需要为特定的应用程序的可选方案。每一层的结构和功能细节的IrDA协议规范7是可用的。由于内存限制的其他应用程序共存的规定，该协议的实现版本的IrDALite8。本规范的一个子集的完整的IrDA协议，它提供了任何设备进行IrDA兼容的最低要求。一些策略中使用的本规范的发展限制了堆栈的性能。例如，车速限制为9600bps和圈包的大小限制为64字节。下面的小节描述的硬件和软件设计方面的协议。硬件组件的设计符合IrPHY规范规定，而软件部分跨越所有剩余的叠层。硬件设计此应用程序的硬件设计以TI的MSP430F149和锋利的gp2w004ypIrDA收发器接口。图3显示了硬件组件的连接图。堆栈的硬件原型在MSP430F149，它提供了闪存和2KB的RAM速度，足够的程序添加缓冲空间，和用于存储和操纵帧发送来回在对话框。它也有六个通用的8位I/O端口提供两UARTs使兼容的串行端口来为个人计算机开发应用程序的通信。夏普的gp2w004yp红外收发器的IrDAV1.0ISO规格9提供的坚持。这部分可以从3.0V电源供电，允许直接接口，MSP430没有额外的外部电路。此外，它只需要三个单片机输入/输出引脚，接收和关机功能。软件设计所有软件组件是用MSP430单片机的汇编语言。对于红外物理层服务原语，根据IrDALite规格实施IrLAP和IrLMP。TinyTPIrCOMM线实施，以提供一个示范的工作栈。一个八十字节的FIFO缓冲区来存储输入和输出通过红外通道过境的字节，居住地址0x250h通过0x29fh。表1显示了该应用程序中的数据区域的内存内存映射。物理层的实现进行timer_a。方法是设计一个单元，将表现为一个UART但将过程数据接收和发送到红外收发器。占空比为3第十六的脉冲在IrPHY文件规定。传输和接收方案是非常相似的。在IrLAP层作为一组函数执行所有的任务由IrDALite规格的原语和状态表的实现。帧的处理开始通过识别帧类型。三种框架的支持：监督（S）、信息（I）或编号（U）。识别是通过分析。一旦帧被识别，程序控制被转移到相应的处理程序。的IrLMP层实施符合IrDALite规格以及。该层验证了所有字段的正确性，并保证了对等服务请求的服务是正确的。它还提供了一种帧格式，该帧格式可以将数据进行交换的通信设备。IAS服务提供一种黄色网页存储其他设备的信息。它还提供了有关执行的服务的信息。对TinyTP操作涉及到的协议数据单元（PDU交换TTP）谈判和流量控制。这有效地增加了一个单字节的报头用来传达增量IrLMP多路数据（学分）的TTP的PDU帧的数量，可以使用基本的lm_data服务每个方向的交换。TTP的PDU连接交换连接建立过程中不被视为需要或消费信贷。分段和重组不落实。由于串行窗口大小等于一，一个TinyTP连接可以充分利用底层串行窗口。对于这个特定的实施目的，当初始TinyTP连接框架是确定的，信用证，可转让其对等实体数据。在MSP430的回应，从小学收到了RR的命令，然后问题更多的信贷，对等实体继续发送数据。红外通信的服务是为那些由IrLMP层提供相同的。红外通信的调用服务层提供的服务，而这个调用堆栈向下传播。红外通信用数据PDU从IrLMP发送所有的数据和控制信道信息。测试栈给出了应用性，需要测试的操作系统，使红外线最配伍使用，即Linux，Windows的IrDA协议栈，和PalmOS。为了评估与Linux平台用的是司机ircomm2k兼容性。这个驱动程序，由Jankiszka发达，港口的linuxirda栈窗10。另一个重要的因素是网络分析仪空灵。空灵的计数与解析IrDA框架为了简化调试过程能力的插件。这两个要素的结合是至关重要的测试和调试阶段的项目，允许通过验证兼容性的ircomm2k司机使用。一个应用程序是使用Windows提供的红外通信套接字开发。此应用程序不需要使用ircomm2k和功能完全与Windows提供的服务。为了测试这个应用程序，一个缓冲区在内存中存储的帧交换的设备。这允许调试器查看帧并检查错误。发现一些问题，解决方案的实施使得Linux和Windows的IrDA堆栈同步功能。PalmOS栈测试以同样的方式作为Windows堆栈。测试成功的确凿的兼容IrDA协议栈。结论与未来工作基于MSP430的IrDA协议的实施一个项目的开发已经呈现，说明项目可结合合作社本科研究性教学模式下进行的类型。特定的应用程序的模型允许参与的学生有一个圆形的经验，其中包括学习和背景开发，识别机会，以改善以前的问题的方法，实施，微调，并测试他们的解决方案，将它们应用在企业环境中，并传播他们的知识。赞助行业合作伙伴能够记录槽项目申请报告在实现IrDA协议的完整版本