将协调器的数据包和未知节点的数据包接收完成。当接收到未知节点的数据包后，把两次记录的接收数据包的时刻打包，并发送此数据包给协调器节点。锚节点的工作流程图如图所示。南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证图锚节点的工作流程图未知节点的工作流程是首先启动未知节点，初始化协议栈，之后让未知节点加入协调器组建的网络，然后未知节点处于接收等待状态，当接收到协调器广播的数据包时向整个网络广播个数据包，接着又处于接收等待状态。未知节点的详细工作流程图如图所示。图未知节点的工作流程图南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证对协议栈的主要修改上节介绍了无线传感网中各个节点的工作过程，下面将根据不同节点的工作过程对开源协议栈进行相关的修改，以便实现基于的无线传感网定位算法。本节将从提取时间信息，协调器的程序，锚节点的程序，未知节点的程序等方面介绍对协议栈进行的修改工作。提取时间信息的程序设计为了能在协议栈上实现基于的无线传感网定位算法，首先应该解决时间的提取问题。这里使用了芯片的定时器来当作节点的本地时钟。的定时器是个位的定时器，它具备定时和计数功能外还具备独立的捕获功能，捕获功能就是当相关的输入输出引脚产生中断或者射频中产生中断时，会触发相应的捕获通道，从而将此时计数器中位值保存到寄存器和中，将寄存器和的值读出就可以知道产生中断的时刻。其中，寄存器和分别是捕获的高位和低位。协议栈中没有使用定时器，所以需要在此协议栈中加入对定时器的设置。首先初始化定时器，协议栈中添加的就是对定时器的初始化。定时器是个位的定时器，它会产生溢出的，所以还要加入对定时器的溢出处理，协议栈中添加的是定时器的溢出中断处理函数，此函数的功能是记录定时器的溢出次数，并清除定时器的溢出中断。上面内容介绍了在协议栈中增加对定时器的使用，接着就要利用定时器的捕获功能提取接收到数据包的时刻。为了能准确的提取数据包的接收和发送时刻，本文采用了射频中断中的帧开始定界符中断，即。当接收到帧开始定界符或者发送完帧开始定界符时，就会产生中断。在协议栈的文件中的函数里添加以下语句发生了中断记录定时器溢出的次数提取定时器的时间信息提取定时器的时间信息南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证协调器程序的设计协调器启动后进行系列的初始化工作，然后进入接收等待状态等待其他节点加入网络。由于锚节点和未知节点总共有个，所以当加入的节点数目为时就认为其他的节点都加入网络。在协调器协议栈的函数中状态里加入下面程序段有个节点加入了网路改变协调器节点所处的状态为发送状态目的地址为广播地址跳出接收等待状态是个初始值为的变量，每有个终端节点加入网络，该变量的值增加，当该变量的值为时，表示有个终端加入了网络。协调器进入发送状态后，向整个网络广播了个数据包，然后进入接收状态，等待所有锚节点传来的数据包直到等待超过。根据以上描述所编写的程序如图图协调器节点的主要程序图南京置非常接近于未知节点的真实位置。以上的仿真表明了节所阐述的基于的无线传感网定位算法是稳定的，可行的。本章小结本章首先介绍了马兵的硕士论文中通过实验得到芯片的晶振频率偏移是稳定的，再结合基于的定位原理提出了基于的无线传感网定位算法。随后进行了仿真，有力的证明了这种定位算法的可行性，并给出了采用该定位算法的定位效果图。南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证定位算法在硬件平台上的设计实际实验中，将采用的是成都无线龙公司生产的开发板和开源的协议栈，开发板上装备的是芯片。芯片与的区别在于芯片比芯片多了个基于接收信号强度值的定位引擎，在其他方面它们是相同的。本实验平台中为了提高定位的准确性，总共使用了个芯片和两个芯片，其中有个作为协调器，有个作为位置已知的锚节点，还有个作为位置未知的未知节点。根据节介绍的算法过程，本文在硬件平台上设计基于的无线传感网定位算法的工作过程如下首先启动协调器节点，让它组建网络，然后协调器节点进入等待接收状态。依次启动五个锚节点和未知节点，让它们加入协调器组建的网络。当未知节点加入网络后，协调器延迟段时间以便确定整个网络的稳定性，然后协调器向整个网络广播个数据包，记录发送数据包的时刻即晶振的跳数，并将其通过串口传送给电脑。锚节点接收到这个数据包后，记录接收数据包的时刻即晶振的跳数。当未知节点接收到这个数据包后，未知节点向网络中广播个数据包。锚节点接收到未知节点广播的数据包时，记录接收的时刻即晶振的跳数，随后锚节点把两次接收数据包第次接收协调器广播的数据包，第二次接收未知节点广播的数据包的时刻打包发送给协调器节点。协调器节点接收到锚节点发送来的数据包后，将该数据包的内容提取出来，并通过串口传送给电脑，直到接收完所有锚节点发送的数据包为止。然后重复步骤。如果协调器没有完全接收到所有锚节点的数据包，就等待段时间然后重复步骤。以上叙述的是整个实验的过程，下面将协调器节点锚节点和未知节点的工作过程逐叙述，以便更好的说明相关节点的工作过程。协调器节点的工作过程是首先启动协调器节点，此时需要进行系列的初始化工作，接着让协调器节点组建个网络，之后协调器节点处于接收等待状态，直到其他的节点加入到网络中，延迟之后向整个网络广播个数据包，同时将广播该数据包的时刻通过串口传南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证送给电脑，然后处于等待接收状态直到接收了所有锚节点发送来的数据，当接收完所有锚节点发送来的数据后才能进行广播下个数据包，否则等待，此时默认个锚节点数据丢失，再向网络中广播下个数据包。协调器的详细工作流程图如图所示。图协调器的工作流程图锚节点的详细工作过程是首先启动锚节点，锚节点进行系列的初始化工作，之后锚节点加入协调器节点的网络中，然后锚节点处于接收等待状态，当接收到数据包时，提取接收到该数据包的时刻，并根据相应的源地址信息对相应的节点作标记，以便于判断是否邮电为任意软件提供种对程序员透明的程序终生分析和优化的编译器框架。依靠两个方面实现这个目标个有着多个新颖特性的代码表示方式，它成为了代码分析转换和发布的共同表示方式个成功利用这个表示方式的编译器设计，提供了组先前的我们所知的编译方法都没有的能力。代码表示方式用种抽象的风格的指令集来表示程序，不过它还为有效地进行程序分析提供了较高层次的信息。这包括类型信息，显式的控制流图，和个太原科技大学学士学位论文显式的数据流表示方式在静态单赋值形式中，使用了个无限的，类型化的寄存器组。的代码表示方法有多个新颖的特性个低层次的，语言独立的类型系统，可以用来实现高级语言的数据类型和操作，把它们高级语言的实现公开到所有阶段的优化。这个类型系统包括了被复杂的不过语言独立的技术使用的信息，例如指针分析算法，依赖性分析，和数据转化。用来执行类型变换和低层次的地址运算保留类型信息的指令。两条异常处理指令，用来在向编译器公开异常控制流的同时实现高级语言中的异常语义。表示方式之所以是源语言独立的，有两个原因。第，它使用了个低层次的指令集和内存模型，这些只是比标准的汇编语言稍微丰富点而已，它的类型系统并不妨碍用很少的类型信息来表示代码。第二，它没有给程序强加任何特定的运行时需求或者语义。然而，需要注意的是，不是个普遍通用的编译器。尤其是，没有直接表示高级语言的特性因此它不能用于些依赖于语言的转换，它也无法获取依赖于机器的特性或者后端代码生成器使用的代码序列它需要降低才能做到这个。因为目标和表示形式不同，和高级的虚拟机例如微软的，以及其他的是互补的，而且不是这些系统的替代品。它在三个关键方面区别于这些系统。第，没有像类继承或者异常处理语义这些高级建设的概念，即便编译有这些特性的源语言时也没有。第二，没有指定个运行时系统或者特定的目标模型它足够低级，个特定语言的运行时系统本身就可以用实现。第三，没有保证类型安全内存安全或者语言的互操作性，等任何个物理处理器的汇编语言没有做的。编译器框架利用这个代码表示方式，提供了五种能力，我们认为这些能力对实现任意程序的终生分析和转变很重要。般来说，这些能力很难同时获得，但是，天生就可以做到持久的程序信息这个编译模型在应用的整个生命期都使用表示方式，允许在所有阶段执行复杂的优化，包括运行时和不同运行间的空闲时间。离线代码生成尽管是最后点，可以使用不适合运行时代码生成的昂贵代码生成技术，离线地把程序编译成高效地本地机器码。基于用户的概要分析和优化框架在运行时现场搜集概要信息，这样比较具有实际用户的代表性，可以用来支持运行时和空闲时的配置导向的转换。透明的运行时模型这个系统没有指定任何特定的目标模型异常语义，或者运行时环境，因此它允许任何语言或者不同语言的组合使用它来编译。统的整个程序的编译语言独立性使得它可以用种统的方式优化和编译构成个应用的所有代码，包括语言特定的库和系统库。我们相信以往没有系统提供所有这五个属性。源级别的编译器提供了和，单不希望提供和。商业将协调器的数据包和未知节点的数据包接收完成。当接收到未知节点的数据包后，把两次记录的接收数据包的时刻打包，并发送此数据包给协调器节点。锚节点的工作流程图如图所示。南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证图锚节点的工作流程图未知节点的工作流程是首先启动未知节点，初始化协议栈，之后让未知节点加入协调器组建的网络，然后未知节点处于接收等待状态，当接收到协调器广播的数据包时向整个网络广播个数据包，接着又处于接收等待状态。未知节点的详细工作流程图如图所示。图未知节点的工作流程图南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证对协议栈的主要修改上节介绍了无线传感网中各个节点的工作过程，下面将根据不同节点的工作过程对开源协议栈进行相关的修改，以便实现基于的无线传感网定位算法。本节将从提取时间信息，协调器的程序，锚节点的程序，未知节点的程序等方面介绍对协议栈进行的修改工作。提取时间信息的程序设计为了能在协议栈上实现基于的无线传感网定位算法，首先应该解决时间的提取问题。这里使用了芯片的定时器来当作节点的本地时钟。的定时器是个位的定时器，它具备定时和计数功能外还具备独立的捕获功能，捕获功能就是当相关的输入输出引脚产生中断或者射频中产生中断时，会触发相应的捕获通道，从而将此时计数器中位值保存到寄存器和中，将寄存器和的值读出就可以知道产生中断的时刻。其中，寄存器和分别是捕获的高位和低位。协议栈中没有使用定时器，所以需要在此协议栈中加入对定时器的设置。首先初始化定时器，协议栈中添加的就是对定时器的初始化。定时器是个位的定时器，它会产生溢出的，所以还要加入对定时器的溢出处理，协议栈中添加的是定时器的溢出中断处理函数，此函数的功能是记录定时器的溢出次数，并清除定时器的溢出中断。上面内容介绍了在协议栈中增加对定时器的使用，接着就要利用定时器的捕获功能提取接收到数据包的时刻。为了能准确的提取数据包的接收和发送时刻，本文采用了射频中断中的帧开始定界符中断，即。当接收到帧开始定界符或者发送完帧开始定界符时，就会产生中断。在协议栈的文件中的函数里添加以下语句发生了中断记录定时器溢出的次数提取定时器的时间信息提取定时器的时间信息南京邮电大学硕士研究生学位论文第五章定位算法在硬件平台上的实现及验证协调器程序的设计协调器启动后进行系列的初始化工作，然后进入接收等待状态等待其他节点加入网络。由于锚节点和未知节点总共有个，所以当加入的节点数目为时就认为其他的节点都加入网络。在协调器协议栈的函数中状态里加入下面程序段有个节点加入了网路改变协调器节点所处的状态为发送状态目的地址为广播地址跳出接收等待状态是个初始值为的变量，每有个终端节点加入网络，该变量的值增加，当该变量的值为时，表示有个终端加入了网络。协调器进入发送状态后，向整个网络广播了个数据包，然后进入接收状态，等待所有锚节点传来的数据包直到等待超过。根据以上描述所编写的程序如图图协调器节点的主要程序图南