引 言

　　隨著計算機技術、通訊技術、網絡技術的發展，智能化逐步滲入人們的家庭生活。智能家庭網絡是指在家庭內部通過一定的傳輸介質(如雙絞線、電力線等)將各種電氣設備和電氣子系統連接起來，采用統一的通信協議，對內實現資源共享，對外通過網關與外部網互聯進行信息交換。該系統能對家庭中的各種電氣設備，進行集中或分布、本地或異地的控制和管理。家庭網絡系統因操作簡單，穩定性好，擴展方便，控制靈活和容易維護等特點，在家庭、工業、貿易和商業樓宇等許多方面，都得到了廣泛應用。

　　1 HBS通信協議

　　家庭總線系統(Home Bus System，HBS)是由日系企業：日立、三菱、松下、東芝等聯合提出的概念，由日本電子工業聯合會／無線工程電子協會HBS標準委員會制定。HBS以雙絞線或同軸電纜為通訊介質，控制通道最多可以有64個節點，家用電器經HBS總線互聯，組成一個完整的家庭網絡。協議主要用于電器開關量以及簡單模擬量的控制，采用專用總線，具有抗干擾強，安全性高等優點。

　　HBS協議對國際標準化組織(ISO)提出的開放系統互連(OSI)七層模型作了精簡，引用了其中的1，2，7層，由三層結構組成，分為物理層、數據鏈路層和應用層。

　　物理層描述了信號模式和傳輸介質。信號線采用普通的雙絞線。HBS總線上的信號采用脈寬編碼的方式。由于選用的HBS通信芯片要求傳輸信號的頻率最大在 10 kHz左右，所以采用50μs低電平，50μs高電平表示邏輯“0”；50μs低電平，150μs高電平表示邏輯“1”，如圖1所示。采用這種方式，抗干擾能力強。接收端通過計算兩個下降沿之間的時間來判斷邏輯“0”和邏輯“1”。協議的數據鏈路層主要是通訊幀結構的設計。通訊以幀的形式進行，所有從主機模塊發出的幀是定長的，數據幀的內容包括起始字節、地址字節、數據字節、校驗字節。

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　　校驗方式采用簡單的校驗和的方法進行幀的校驗。先將起始字節、地址字節、數據字節進行相加，然后將結果截短到所需的位長。

　　從機模塊的響應幀包括地址字節、數據字節和結束字節。

　　應用層定義所有傳送信息，使網絡上傳送的信息在整個系統中有惟一的解釋。

　　2 系統的總體結構設計

　　圖2為系統的總體結構。可以看出，這是一個分布式總線型系統，各節點間信息共享，采用這種結構，若不想用某設備，或者某設備損壞，可以直接去除，不會影響系統運行。

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　　整個系統只有一個主機模塊，各從機模塊都掛接在總線上。每一次通信都是由主機模塊發起的，以從機模塊的響應結束。主機模塊發送命令碼，并將命令碼進行編碼傳送到總線上。從機模塊則將命令碼進行解碼，使處理器執行相應的操作并返回響應。驅動模塊是具體的驅動單元，驅動具體的對象，如燈的開關和亮度的調節、電源開關、警燈、警鈴等。