ZigBee学习笔记文档格式.docx

1、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

2、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

3、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C

4、DMA-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

5、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

6、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

7、.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1Zstack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

8、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:Texas InstrumentsZStack-1.4.3。安装之后在C:Texas InstrumentsZStack-1.4.3目录下有各PDF文档为：Getting Started Guide CC2430.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

9、的硬件软件条件:需要电脑、操作系统为Windows 2000或 Windows XP。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-Texas Instruments-ZStack-1.4.3-Z-Stack Users Guide,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

10、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：Figure 1: Chipcon SmartRF04EB Evaluation Board with CC2430EM5块CC2430DB 评估板，如图1-2所示：Figure

11、 2: Chipcon CC2430DB Development Board10个SOC_BB 评估板，每个都可以用于CC2430EM或CC2431EM。如图1-3所示：Figure 3: Chipcon SOC_BB Battery Board2.3、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.NET 1.1 架构Windows XP Service Pack 1 （i如果是 Windows XP）1个串口（也就是RS232接口）s1 U

12、SB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- IAR EW8051。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

13、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-Stack5.1、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

14、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

15、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（Rebuild All）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

16、-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（PAN ID）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PAN ID，当ZDAPP_CONFIG_PAN_ID值设置不为

17、0xFFFF时，那么设备建立或加入网络的PAN ID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，IEEE 802.15.4/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1-9DEFAULT_CHANLIST 和 ZDAPP

18、_CONFIG_PAN_ID都作为IAR IDE中的编译选项可以进行设置，在应用文件中的ProjectsToolsCC2430DB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

19、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：ZSEG int main（ void ）/ Turn off interrupts-关闭中断osal_int_disable（ INTS_ALL

20、 ）;/ Initialize HAL-初始化HAL，关于HAL是什么我想后面会有介绍的。HAL_BOARD_INIT（）;/ Make sure supply voltage is high enough to run-电压检测，最好是能保证芯片能正常工作的电压zmain_vdd_check（）;/ Initialize stack memory-初始化stack存储区zmain_ram_init（）;/ Initialize board I/O-初始化板载IOInitBoard（ OB_COLD ）;/ Initialze HAL drivers-初始化HAL驱动HalDriverInit

21、（）;/ Initialize NV System-初始化NV系统，NV是什么后面我想也会有介绍的osal_nv_init（ NULL ）;/ Determine the extended address-确定扩展地址（64位IEEE/物理地址）zmain_ext_addr（）;/ Initialize basic NV items-初始化基本NV条目zgInit（）;/ Initialize the MAC-初始化MACZMacInit（）;#ifndef NONWK/ Since the AF isnt a task, call its initialization routineafIn

22、it（）;#endif/ Initialize the operating system-初始化操作系统，看样子这里面还有OS，麻烦了.！osal_init_system（）;/ Allow interrupts-允许中断osal_int_enable（ INTS_ALL ）;/ Final board initialization-最后的版在初始化InitBoard（ OB_READY ）;/ Display information about this device-显示设备信息zmain_dev_info（）;/* Display the device info on the LCD *

23、/-液晶支持显示#ifdef LCD_SUPPORTEDzmain_lcd_init（）;osal_start_system（）; / No Return from here-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

24、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SW1SW5，而DB只有1各方向键，但是他们有个对应关系，如图2-3

25、所示.图2-3LED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。/* fn zmain_ext_addr* brief Makes extended address if none exists.确定扩展地址是有效的* return none*/static ZSEG void zmain_ext_addr（ void ）uint8 i;uint8 led;uint8 tmp;