ZigBee学习笔记文档格式.docx

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省电：

两节五号电池支持长达6个月到2年左右的使用时间。

可靠：

采用了碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；

节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。

时延短：

针对时延敏感的应用做了优化，通信时延和从休眠状态激活的时延都非常短。

网络容量大：

可支持达65000个节点。

安全：

ZigBee提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用通用的AES-128。

高保密性：

64位出厂编号和支持AES-128加密。

Zigbee的发展前景

Zigbee技术和RFID技术在2004年就被列为当今世界发展最快，市场前景最广阔的十大最新技术中的两个。

关于这方面的报道，你只需在XX，或GOOGLE搜索栏中键入“Zigbee”,你就会看到大量的有关报道。

总之，今后若干年，都将是Zigbee技术飞速发展的时期。

Zigbee技术在我国的应用情况

尽管，国内不少人已经开始关注Zigbee这们新技术，而且也有不少单位开始涉足Zigbee技术的开发工作，然而，由于Zigbee本身是一种新的系统集成技术，应用软件的开发必须和网络传输，射频技术和底层软硬件控制技术结合在一起。

因而深入理解这个来自国外的新技术，再组织一个在这几个方面都有丰富经验的配套的队伍，本身就不是一件容易的事情，因而，到目前为止，国内目前除了成都西谷曙光数字技术有限公司，真正将Zigbee技术开发成产品，并成功地用于解决几个领域的实际生产问题而外，尚未见到其它报道。

Zigbee和现有移动网（GPRS，CDMA-1X）的比较

1．无网络使用费：

使用移动网需要长期支付网络使用费，而且是按节点终端的数量计算的，而Zigbee没有这笔费用；

2．设备投入低：

使用移动网需要购买移动终端设备，每个终端的价格在人民币1000元上下，而使用Zigbee网络，不仅Zigbee网络节点模块（相当于基站）费用每只人民币不到1000元，而且，主要使用的网络子节点（相当于手机）的价格还要低得多；

3．通信更可靠：

由于现有移动网主要是为手机通信而设计的，尽管CDMA-1X和GPRS可以进行数据通信，但实践发现，不仅通信数率比设计速率低很多，而且数据通信的可靠信也存在一定的问题。

而Zigbee网络则是专门为控制数据的传输而设计的,因而控制数据的传输具有相当的保证。

4．高度的灵活性和低成本：

首先，通过使用覆盖距离不同,功能不同的Zigbee网络节点，以及其它非Zigbee系统的低成本的无线收发模块，建立起一个Zigbee局部自动化控制网，（这个网络可以是星型，树状，网状及其共同组成的复合网结构）再通过互联网或移动网与远端的计算机相连，从而实现低成本，高效率的工业自动化遥测遥控；

5．比起现有的移动网来，尽管Zigbee仅仅只是一个局域网，覆盖区域有限，但它却可以与现有的移动网，互联网和其它通信网络相连接，将许多Zigbee局域网相互连成为一个整体。

有效的解决移动网的盲区覆盖问题：

我们知道，现有移动网络在许多地方存在盲区，特别是铁路，公路，油田，矿山等野外，更是如此。

而增加一个移动基站或直放站的费用是相当可观的，此时使用Zigbee网络进行盲区覆盖不仅经济有效，而且往往是现在唯一可行手段。

Zigbee与现有数传电台的比较

1．可靠性高：

由于Zigbee模块的集成度远比一般数传电台高，分离元器件少，因而可靠性更高；

2．使用方便安全：

因为集成度高，比起一般数传电台来，Zigbee收法模块体积可以做得很小，而且功耗低，例如成都西谷公司远距离传输模块（2-5公里），最大发射电流比一个CDMA手机还要小许多，因而很容易集成或直接安放在到设备之中，不仅使用方便，而且在户外使用时，不容易受到破坏；

3．抗干扰力强，保密性好，误码率低：

Zigbee收发模块使用的是2.4G直序扩频技术，比起一般FSK,ASK和跳频的数传电台来，具有更好的抗干扰能力，和更远的传输距离；

参阅我们网站中有关CDMA直序扩频技术的优越性讨论，和Cypress公司有关实验报道。

4．免费频段：

Zigbee使用的是免费频段，而许多数传电台所使用的频段不仅需要申请，而且每年都需要向国家无委会交纳相当的频率使用费。

5．价格低：

Zigbee数传模块的价格只有具有类似功能的数传电台的几分之一；

（2.4G,250kps,3-5公里距离DSSS数传模块每只不到200元人民币）

提供低成本，高可靠性的无线数传互联网平台（包括软件和硬件）,以及相关技术支持，以满足不同客户的具体需要，就是我们的服务宗旨。

学习Zstack之1

Zstack情况：

本人采用的是TI的Zstack1.4.3协议，据说这个需要IAR7.30B及以上版本，而目前市面上又没有破解，所以用的人很少，这也是我的机会！

呵呵！

（傻笑有点多，关键是WORD里没有表情符号，不能正常表达我此时的心情！

）

正式开始：

开始之前在说一句：

从TI网站上下载的Zstack的方法就不介绍了。

否则就是从-1开始了而不是从0开始了-----------------我是这么觉得的！

第一步：

安装Zstack

从TI官方网站上下载的Zstack为：

swrc072c.zip，我想这个压缩包大家都认识。

解压之后为：

ZStack-CC2430-1.4.3.exe文件。

这个安装文件大家都会了。

默认安装路径为：

C:

\TexasInstruments\ZStack-1.4.3。

安装之后在C:

\TexasInstruments\ZStack-1.4.3目录下有各PDF文档为：

GettingStartedGuideCC2430.pdf，不用多说，这个肯定是要看的。

既然把它放到这么前面，说明它是入门中的入门文档。

下面就简单介绍下这个文档：

1、介绍了安装ZStack-CC2430-1.4.3.exe需要的硬件软件条件:

需要电脑、操作系统为Windows2000或WindowsXP。

至于更高或更低版本的本人没有尝试。

2、讲了安装流程。

这个有点多余了，这年月哪个有电脑的没有安装上百上千次的软件啊？

但是需要强调的是安装路径----默认就好！

3、接下来就是让我们看的第一个文档为：

Start->

Programs->

TexasInstruments->

ZStack-1.4.3->

Z-StackUser’sGuide,

既然让我看我就来看看这个文档！

！

第二步：

Z-Stack用户指导

这个文档的更新时间为：

2007年12月21日----应该还是比较新的版本。

由于本人英文的却有限，就不翻译了，浏览一遍，把大概意思说下就可以了：

1、介绍

1.1、适用范围

本文档适用于CC2430ZigBee开发板----CC2430ZDK。

2、产品包描述（TI提供的CC2430ZDK工具包）

2.1、安装包内容

这个就是上面提到的的ZStack-CC2430-1.4.3.exe安装之后的所有内容了。

说白了就是包含Zstack开发所需要的所有软件和文档资料等。

2.2、开发板介绍

两块SmartRF04EB评估版，每个都可以用于CC2430EM评估模块。

如图1-1所示：

Figure1:

ChipconSmartRF04EBEvaluationBoardwithCC2430EM

5块CC2430DB评估板，如图1-2所示：

Figure2:

ChipconCC2430DBDevelopmentBoard

10个SOC_BB评估板，每个都可以用于CC2430EM或CC2431EM。

如图1-3所示：

Figure3:

ChipconSOC_BBBatteryBoard

2.3、电缆

也就是包含开发包所需要的电缆，如RS232串口线，USB线等等附属配件。

3、安装配置

3.1、主机配置

一台个人计算机----也就是电脑哈。

我想玩嵌入式的应该都有，而现今不过时的配置就可以：

下面是最低配置

.NET1.1架构

WindowsXPServicePack1（i如果是WindowsXP）

1个串口（也就是RS232接口）s

1USB接口

个人认为要求已经相当低了，如果你的电脑没有这配置，个人强烈建议马上扔掉！

不过如今笔记本电脑很少有串口的，所以建议使用台式电脑，而且装机的时候一定要把串口引出，否则就比较麻烦了！

3.2、目标板需求

其实也是开发环境需求---IAREW8051。

目前需要的版本为7.30B及以上。

要求还是比较高的，因为目前这个版本没有破解的。

但是在

4、产品安装过程

4.1、安装Z-Stack

这个也就是安装ZStack-CC2430-1.4.3.exe的过程。

4.2、IAR安装

一般来说安装选择默认路径，但是自定义路径也不会出问题的。

注意IAR版本7.30B及以上版本才可以运行1.4.3协议。

4.3、设备IEEE地址

每个CC2430DB,CC2430EM,和CC2431EM都已经排列了一个唯一的64位物理地址（IEEE地址），这个地址已经写到了CC2430内部FLASH里面，在CC2430DB,CC2430EM,和CC2431EM板的底部有这个地址标签。

这个地址被写入到FLASH的0x1FFF8地址中，注意这个地址也可以更改的，通过些FLASH软件，一般0xFFFFFFFFFFFFFFFF地址被认为是无效地址。

5、配置并试用Z-Stack

5.1、配置Z-Stack

这个详见5.3节。

5.2、逻辑类型

这里主要是介绍了ZIGBEE协议中的三种设备类型：

ZigBee协调者（ZC）：

这个设备被配置为初始化并建立一个PAN网络

ZigBee路由器（ZR）：

该设备被配置为加入一个存在的网络，可以加入一个协调求或路由器，然后允许其他设备加入它，在网络中路有数据信息。

ZigBee终端节点（ZED）：

该设备被配置为加入一个存在的网络，可以加入一个协调求或路由器。

5.3、建立样品应用设备：

SampleApp

基本上就是采用SampleApp应用中的Demo例子来演示整个流程，就是采用一个协调器和一个或多个路由器来形成一个ZigBee网络演示。

在该例子中主要通过SmartRF04EB板上的某些跳线来完成设备类型的选型，当然这个方法在程序中是需要判断哪个按键被拉低或拉高，对于做个设计的来说应该是相当好理解的。

申明：

由于本人很穷，所以没钱买TI原装开发包，当然也就没有上面提到的硬件，本人采用的是某家公司（为了避免广告，这里就不说明了）的硬件系统。

5.4、建立一个SampleLight协调器设备

至于提到的硬件连接这里一律省略。

无疑：

首先要打开对应工程，如图1-4所示：

图1-4

在工作窗口中选择DemoEB，如图1-5所示：

图1-5

然后选择工程菜单（Project）下的全部编译（RebuildAll）选项，如图1-6所示：

图1-6

然后选择工程菜单（Project）下的调试（Debug）选项，如图1-7所示：

图1-7

下载完之后就可以退出调试状态，通过选中调试菜单下的停止调试选项，如图1-8所示：

图1-8

按照此种方法下载至少两个CC2430EM模块，就可以进行Demo演示了。

6、Z-Stack示范

略

至于详细的示范流程，这里先不说了，因为本人采用的硬件与原装有点差异，即使按照这个方法下载仍然不能演示，因为我这个不能用跳线来选择设备类型。

所以我必须进入程序把跳线判断程序进行简单必要的修改才能演示。

该文档介绍的演示结果及现象都是基于CHIPCON原厂评估板。

7.PanID和通道（Channel）选择

ZigBee协议规范规定，一个14位的个域网标志符（PANID）来标识唯一的一个网络。

Z-Stack可以用两种方式由用户自己选择其PANID，当ZDAPP_CONFIG_PAN_ID值设置不为0xFFFF时，那么设备建立或加入网络的PANID由ZDAPP_CONFIG_PAN_ID指定；

如果设置ZDAPP_CONFIG_PAN_ID为0xFFFF；

那么设备就将建立或加入它发现网络中的“最好”的网络。

关于这里提到的“最好”的网络，我觉得可能是有些参数评估，只不过这里没有详细的介绍，在后续文档中应该有介绍的。

在2.4G频段上，IEEE802.15.4/ZIGBEE规范规定了16各频道。

用户可以通过选择DEFAULT_CHANLIST不同的值可以选择不同的频道，其频道如图1-9所示。

改协议默认频道为0xB及0x00000800。

图1-9

DEFAULT_CHANLIST和ZDAPP_CONFIG_PAN_ID都作为IARIDE中的编译选项可以进行设置，在应用文件中的…\Projects\Tools\CC2430DB目录下的f8wConfig.cfg文件中有相应设置，如图1-10所示。

图1-10

学习Zstack之2

上节基本上初步认识了Zstack的一些情况，今天继续我的学习，打开Sample例子看看，究竟ZIGBEE是怎么回事。

毫无疑问：

如果是第一次打开这个例子工程，肯定很迷糊，因为此时我迷糊了。

对图2-1我简直是相当迷糊。

图2-1

这么多文件夹，打开之后又有那么多文件，从何看起？

不要着急，特别是有些人拿到之后，啥都不知道的人第一个问题就是：

我要实现XXX，在哪修改或者在哪添加我的函数呢？

凡是我遇到这样的客户，我就可以肯定他技术部咋的。

就连我这个外行都知道，不把这些弄明白，就是实现XXX只需要修改一个字母，那也不知道在哪改啊？

所以我不急，但是我也理解很多客户，因为有时候项目催的比较急，毕竟老板都是外行嘛！

两条路：

1就是先看主函数，2就是看看TI提供例子说明文档没有。

我这里先看看主函数再说哈！

因为我就知道从主函数看起.

没办法大概每个文件夹找啊，主函数的特征还是比较明明显的，见图2-2所示：

图2-2

下面把主函数复制过来简单看下：

ZSEGintmain（void）

{

//Turnoffinterrupts------------关闭中断

osal_int_disable（INTS_ALL）;

//InitializeHAL-----------初始化HAL，关于HAL是什么我想后面会有介绍的。

HAL_BOARD_INIT（）;

//Makesuresupplyvoltageishighenoughtorun----电压检测，最好是能保证芯片能正常工作的电压

zmain_vdd_check（）;

//Initializestackmemory-------------初始化stack存储区

zmain_ram_init（）;

//InitializeboardI/O------------初始化板载IO

InitBoard（OB_COLD）;

//InitialzeHALdrivers-------------初始化HAL驱动

HalDriverInit（）;

//InitializeNVSystem--------------初始化NV系统，NV是什么后面我想也会有介绍的

osal_nv_init（NULL）;

//Determinetheextendedaddress------------确定扩展地址（64位IEEE/物理地址）

zmain_ext_addr（）;

//InitializebasicNVitems----------------初始化基本NV条目

zgInit（）;

//InitializetheMAC----------------初始化MAC

ZMacInit（）;

#ifndefNONWK

//SincetheAFisn'

tatask,callit'

sinitializationroutine

afInit（）;

#endif

//Initializetheoperatingsystem----------初始化操作系统，看样子这里面还有OS，麻烦了……..！

osal_init_system（）;

//Allowinterrupts-------------允许中断

osal_int_enable（INTS_ALL）;

//Finalboardinitialization------------------最后的版在初始化

InitBoard（OB_READY）;

//Displayinformationaboutthisdevice---------------显示设备信息

zmain_dev_info（）;

/*DisplaythedeviceinfoontheLCD*/------------液晶支持显示

#ifdefLCD_SUPPORTED

zmain_lcd_init（）;

osal_start_system（）;

//NoReturnfromhere-------------------这里没有返回，大概是进入OS了。

}//main（）

可以看到基本上都是初始化函数，因为函数名称都基本上带了init字样的，呵呵，个人觉得TI的变成习惯比我好，一看名称就知道大概功能了。

所以这里也奉劝各位像我这样菜鸟级的初学者，一开始一定就要养成规范化编程的习惯，据说这样维护以及以后升级或者移植兼容性都比较好。

我就先不管各个初始化函数是怎么实现的，我先看看各个功能是什么，现掌握整体功能在细化，我觉得这样的学习方法比较好，因为代码是在太多了，从一开始就逐句看，我敢保证没几个人有耐心看完看明白！

幸好每个初始化函数都有一句说明，虽然是英文的，但是理解起来一点都不难的。

关于每个函数的功能我就直接写在上面的程序里面，节省纸张哈！

一句话：

主函数的功能就是初始化！

主函数看完了又开始模糊了，又从何看起呢？

在无从下手之际，只有去寻求TI说明文档的帮助了。

上节不是漏掉了内容，是关于演示结果的，这里做上补充，怕因为缺调一点后面遇到什么不理解的就惨了！

Sample例子演示演示现象：

1、认识硬件------------按键和LED

上节提到了EM和DB两个板子，其硬件是不一样的。

按键EM就有5各SW1~SW5，而DB只有1各方向键，但是他们有个对应关系，如图2-3所示.

图2-3

LED数量和颜色也不一样，EM有四个LED，如图2-4；

而DB只有两个，如图2-5。

如图2-4

如图2-5

关于上面几个图2-4/5中出现的LEDx实际上是程序中出现的关键字。

2、初始化64位IEEE地址

实际上在主函数中有这么个初始化函数的：

zmain_ext_addr（）。

这里说如果地址复位为0xFFFFFFFFFFFFFFFF的话，那么就会不停的闪烁LED1，一直等到按键SW5按下后程序才能继续运行，意思就是说按下SW5后就把无效的地址初始化为有效地物理地址了，这个应该是程序上实现的，那么就来看看对应的程序zmain_ext_addr。

/*********************************************************************

*@fnzmain_ext_addr

*@briefMakesextendedaddressifnoneexists.确定扩展地址是有效的

*@returnnone

*********************************************************************/

staticZSEGvoidzmain_ext_addr（void）

uint8i;

uint8led;

uint8tmp;