基于ReFLEX技术的XMODEM模块的特点及应用设计
基于reflex技术的xmodem应用于汽车无线远程安全控制系统，提供了一种新型的汽车安全保障的电子检测与控制系统解决方案。此系统中自身配备reflex-xmodem寻呼模块，在汽车发动机、油路、启动装置等关键部位装入单总线的自动身份识别（id）芯片，同时驾驶者持有电子钥匙，电子检测控制器既可以对汽车的固有设备进行身份识别，也可对驾驶者进行身份识别，最终也可以通过无线的reflex-xmodem来远程控制汽车，这样，完成了一个可靠的汽车远程安全控制系统。
系统硬件
系统硬件总框图如图1所示。整个系统硬件由cpu（at90s8515）、reflex-xmodem模板、由id芯片组成的汽车安全保障电路以及接口电路和系统指示电路等组成。其中cpu采用atmel公司的高速avr 8位risc单片机-at90s8515，该器件包含8kb的spi在线可编程flash；512b的sram；512b的在线可编程eeprom，运行速度可以达到8mips，工作电压最低可以达到2.7v。
图1 硬件系统原理
reflex是一种高速的双向无线寻呼打包技术，可以完成双向同步数据传输，一个reflex寻呼网的最大容量可以达到9亿以上。xmodem协议是一种广泛使用的异步文件运输协议。这种协议以128b的形式传输数据，并且每个块都使用一个校验和过程来进行错误检测。reflex-xmodem模块使用了crc错误侦测方法，传输的准确率可高达99.6%。
本系统采用的reflex-xmodem模块是advantra公司的wirlki，数据传输波特率设定为2400bps。
系统id芯片采用maxim公司的ds2406和ds1990a，其控制采用3个引脚：信号线、输出口（pio）及地线。主要特点如下：oc门输出的单总线，可使多个id芯片挂在同一根总线上，各自独立地通与断，cpu可以分别对其进行读、写操作，以实现远距离闭环控制。漏极开路的pio口允许有50ma的灌电流，可输出高、低电平以实现对其他器件的控制。此外，该芯片还具有64位的激光rom，出厂时就已在激光rom内固化了唯一的身份识别码。
核心控制电路
核心控制电路的主要功能是：
1. 检测id芯片的密码以及发出指示和控制信号，并作为id芯片与计算机的接口设备来读取id芯片密码和对自身eeprom中的id密码进行在线修改。cpu通过接口j3-1“j3-6利用串行方式下载程序和读写eeprom数据，通过io接口j2-1”j2-2来读id芯片密码，检测、修改eeprom数据，同时通过接口j1-1、j1-2与汽车安全保障电路连接，用以检测id芯片密码是否正确与缺损以及发出启动信号以开启油路及启动装置。
汽车安全保障电路主要包含四个固有的id芯片，可分别安装在汽车的发动机、油路、启动装置等关键部位， cpu的eeprom中存有四组不同的密码对应四个id按钮。四个固有的id芯片加上一个按钮接口挂在同一根信号线上并连到j1-2。当汽车电源接通时，cpu首先通过j1-2、j1-1检测是否存在四个固有id芯片密码，然后，驾驶者把id按钮按在按钮接口上，cpu比较按钮id密码是否与eeprom中四个密码中的其中一个相符，并确定是否接通油路、启动装置的开关。
2. 通过与reflex-xmodem的通信，接收到最新的远程控制命令，根据命令的不同，采取不同的控制方式。a：立即关闭发动机、油路；b：延时关闭发动机、油路；c：上传/修改eeprom中的固化密码。
3. 通过指示灯和蜂鸣器用于系统工作的指示和提醒功能。
系统软件
软件系统总框图如图2所示。
图2 系统软件总框图
reflex-xmodem 数据通信程序
reflex-xmodem数据通信包含很多控制命令，其中主要命令有ack应答命命令（用于应答文件包的收发命令，id为14h）、删除数据包命令（id为12h）和接收数据包命令（id为11h）、传输数据包命令（id为16h）、读状态命令（id为18h）、取得配置命令（id为17h）以及设置配置命令（id为1ah）等。reflex-xmodem的通讯流程如图3所示，主要是完成对reflex-xmodem模块的监控和配置，使得整个通讯速率设定在2400bps，并使系统数据同步。当模块收到数据包后，模块状态标志就会发生变化，系统cpu读取模块状态，然后鉴别状态。如果有数据包被接受，就应答数据，并进行数据包命令解析，细化数据包内容。一旦接收到有效的控制数据包，就存储数据包内容，并设置通讯数据有效标志，由中央处理程序进行处理。
中央数据处理和控制程序
中央数据处理和控制程序总框图如图4所示。
中央数据处理程序主要完成整个系统的控制功能，对通讯数据进行命令分解处理，同时对指示灯、蜂鸣器和油路及启动装置进行控制。
系统首先对寄存器和reflex-xmodem进行初始化处理，然后检测汽车内部的部件是否存在（判断存在cpu内eeprom中的id是否都存在），如果检测通过，则黄色指示灯亮，系统进入下一步工作流程；否则系统报错，红色指示灯亮。接着系统检测id按钮是否正确，如果正确，系统正常启动；否则系统进入reflex-xmodem通讯检测流程。
本设计中，系统内采用avr单片机汇编语言编制核心程序。而上位机则采用visual basic编制的接口程序，实现id芯片的读/写。
结语
本系统作为一种新型的汽车安全控制产品，通过应用reflex-xmodem模块，实现了远程安全控制功能，尤其值得注意的是装在组件中的每个id芯片都是独一无二的，所以每个产品中的程序识别码都是在线写入cpu eeprom中。这样，系统中的每个器件都是不可交换和替代的，所以对汽车防盗非常有效，目前已通过开发研究阶段，正在投入生产。
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1. 检测id芯片的密码以及发出指示和控制信号，并作为id芯片与计算机的接口设备来读取id芯片密码和对自身eeprom中的id密码进行在线修改。cpu通过接口j3-1“j3-6利用串行方式下载程序和读写eeprom数据，通过io接口j2-1”j2-2来读id芯片密码，检测、修改eeprom数据，同时通过接口j1-1、j1-2与汽车安全保障电路连接，用以检测id芯片密码是否正确与缺损以及发出启动信号以开启油路及启动装置。
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2. 通过与reflex-xmodem的通信，接收到最新的远程控制命令，根据命令的不同，采取不同的控制方式。a：立即关闭发动机、油路；b：延时关闭发动机、油路；c：上传/修改eeprom中的固化密码。
3. 通过指示灯和蜂鸣器用于系统工作的指示和提醒功能。
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软件系统总框图如图2所示。
图2 系统软件总框图
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