目錄

第1章ZigBee基礎知識...................................................1

1.1短距離無線網(wǎng)絡.....................................................2

1.2ZigBee與IEEE802.15.4.............................................................................................2

1.3ZigBee的特點.......................................................3

1.4ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構................................................4

1.5ZigBee典型應用....................................................5

1.5.1數(shù)字家庭領域..................................................6

1.5.2工業(yè)領域......................................................6

1.5.3智能交通......................................................6

1.6ZigBee發(fā)展現(xiàn)狀及展望..............................................7

1.7ZigBee聯(lián)盟.........................................................7

第2章ZigBee開發(fā)環(huán)境的構建.............................................9

2.1IAREW8051集成開發(fā)環(huán)境...........................................9

2.2ZigBee協(xié)議棧......................................................10

2.2.1Z-Stack安裝...................................................10

2.2.2Z-STACK目錄結構.............................................12

2.2.3Z-STACK工程設置............................................13

1）選擇邏輯設備類型.............................................13

2）編譯選項的類型...............................................14

3）鏈接器控制文件中的編譯選項...................................14

4）IAR項目編譯選項.............................................16

5）配置編譯選項的注意事項.......................................17

6）支持的編譯選項和定義.........................................17

2.3仿真器的安裝和使用................................................20

2.4程序仿真與調(diào)試....................................................22

2.4.1調(diào)試過程.....................................................22

2.4.2斷點的設置與刪除.............................................23

2.5USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動安裝...............................................24

第3章ZigBee無線傳感網(wǎng)絡入門.........................................25

3.1Z-Stack協(xié)議棧.....................................................25

3.1.1什么是ZigBee協(xié)議棧..........................................26

3.1.2如何使用ZigBee協(xié)議棧........................................26

3.2實訓1ZigBee無線組網(wǎng)和點對點通信...............................27

3.2.1實訓目的......................................................27

3.2.2實訓設備......................................................27

3.2.3實訓內(nèi)容......................................................28

3.2.4實訓原理......................................................28

3.2.5實訓步驟......................................................28

1)建立一個全新的Z-Stack工程...................................28

2)協(xié)調(diào)器編程...................................................32

3)終端節(jié)點的編程...............................................45

4)ZigBee數(shù)據(jù)傳輸實驗剖析.......................................50

3.2.6實訓作業(yè)......................................................54

3.3實訓2ZigBee與上位機通信實驗...................................54

3.3.1實訓目的......................................................54

3.3.2實訓設備......................................................55

3.3.3實訓內(nèi)容......................................................55

3.3.4實訓原理......................................................55

3.3.5實訓步驟......................................................56

1)建立—t"全新的MySerialApp工程...............................56

2)協(xié)調(diào)器編程...................................................56

3)測試..........................................................62

3.4ZigBee的相關概念.................................................64

3.4.1地址類型......................................................64

3.4.2網(wǎng)絡地址分配.................................................64

3.4.3ZigBee尋址方式...............................................65

3.5實訓3基于ZigBee的數(shù)據(jù)透傳實驗..................................65

3.5.1實訓目的......................................................65

3.5.2實訓設備......................................................65

3.5.3實訓內(nèi)容......................................................66

3.5.4實訓原理......................................................66

3.5.5實訓步驟......................................................66

1)建立-一個全新的WirelessSerialApp工程..........................66

2)協(xié)調(diào)器編程...................................................66

3)終端節(jié)點編程.................................................73

4)測試..........................................................80

第4章ZigBee協(xié)議深入...................................................82

4.1OSAL初始化流程.................................................85

4.1.1OSAL概述....................................................85

4.1.2OSAL運行機理................................................86

4.1.3OSAL事件與消息..............................................88

4.1.4main。函數(shù).....................................................92

4.1.5osal_init_system()函數(shù)...........................................94

4.1.6osallnitTasksO?數(shù).............................................95

4.1.7MyFirstApp_init()函數(shù)..........................................97

4.2SampleApp無線自組網(wǎng)啟動流程分析................................99

4.2.1網(wǎng)絡的管理...................................................99

4.2.2協(xié)調(diào)器.......................................................100

4.2.3路由器.......................................................101

4.2.4終端節(jié)點.....................................................102

4.2.5發(fā)送周期信息流程............................................103

4.3添加用戶層應用任務...............................................105

4.4實訓4基于ZigBee的無線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集實驗......................105

4.4.1實訓目的.....................................................105

4.4.2實訓設備.....................................................106

4.4.3實訓內(nèi)容.....................................................106

4.4.4實訓原理.....................................................106

4.4.5實訓步驟.....................................................107

1)建立—t'全新的WirelessSensorApp工程........................107

2)傳感器驅(qū)動程序編寫..........................................109

3)協(xié)調(diào)器編程..................................................112

4)終端節(jié)點編程................................................117

5)測試.........................................................123

4.5實訓5基于ZigBee的無線傳感網(wǎng)控制實驗...........................125

4.5.1實訓目的.....................................................125

4.5.2實訓設備.....................................................125

4.5.3實訓內(nèi)容.....................................................125

4.5.4實訓原理.....................................................125

4.5.5實訓步驟.....................................................127

1)建立-一個全新的WirelessLEDControlApp工程....................127

2)按鍵驅(qū)動編寫................................................127

3)LED驅(qū)動編寫................................................136

4)協(xié)調(diào)器編程..................................................139

5)終端節(jié)點編程................................................146

第5章ZigBee協(xié)議應用.................................................153

5.1MT監(jiān)視測試任務.................................................153

5.1.1MT層任務概述...............................................153

5.1.2MT層串口數(shù)據(jù)包處理流程...................................154

5.1.3MT傳輸協(xié)議.................................................155

5.1.4MT指令.....................................................156

5.2實訓6Z-Tool的使用.............................................157

5.2.1實訓目的.....................................................157

5.2.2實訓設備.....................................................157

5.2.3實訓內(nèi)容.....................................................158

5.2.4實訓原理.....................................................158

5.2.5實訓步驟.....................................................158

1)建立一個全新的ZToolLEDApp工程............................158

2)使能MT功能................................................158

3)使用Z-Tool工具..............................................160

第1章

ZigBee基礎知識

近年來，無線通訊技術得到了快速發(fā)展，在此過程中出現(xiàn)了各種無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸標

準，如WiFi、BlueTooth>GPRS/GSM、ZigBee等，不同的協(xié)議標準有不同的應用領域，

例如：

?WiFi主要用于大量數(shù)據(jù)的傳輸，用在TCP/IP網(wǎng)絡中；

?BlueTooth主要用于短距離、點對點和小數(shù)據(jù)量的傳輸，藍牙數(shù)據(jù)傳輸速率小于

3Mbps,典型的數(shù)據(jù)傳輸距離為2-10m,藍牙技術的典型應用是在兩部手機之間

進行小量數(shù)據(jù)的傳輸；

?GPRS/GSM主要用于遠距離、實時的語言通話、小數(shù)據(jù)量傳輸；

?ZigBee則為短距離、低速率、低成本、低功耗的應用。

市場名GPRS/GSMBluetooth?ZigBee?

標準IxRTT/CDMA80241b802.15JL802J5.4

廣闊備用Web,Email,圖

應用重點電裝替代品監(jiān)測&控制

聲音&數(shù)據(jù)像

系統(tǒng)資源16MB+1MB+250KB+4KB32KB

包池壽命慶）1至705至S1至7100至1.000+

用珞大小1327255/65.000

帶寬(KB/s)64128+11,000+72020250

傳輸距離（米）1.000+11001-10+1-100+

可靠，低功耗，

成功尺度般蓋面大，質(zhì)量逵度,靈活性價格便宜，方便

價格便宜

各種無線通信技術的比較

現(xiàn)如今，物聯(lián)網(wǎng)技術得到了快速的發(fā)展，與此相關的一些技術如RFID技術、WSN技

術、M2M技術、云計算技術也得到了快速的發(fā)展。與此同時，各種無線傳感網(wǎng)絡的協(xié)議

標準也日漸規(guī)范化，其中得到廣泛應用和推廣的就是ZigBee協(xié)議。

1.1短距離無線網(wǎng)絡

短距離無線網(wǎng)絡主要分為兩類：

?無線局域網(wǎng)(WLAN,WirelessLocalAreaNetwork)

?無線個域網(wǎng)(WPAN,WirelessPersonalAreaNetwork)

無線局域網(wǎng)是有線局域網(wǎng)的擴展，一個無線局域網(wǎng)設備可以很容易地接入有線局域

網(wǎng)。

無線個域網(wǎng)是為了在POS(PersonalOperatingSpace)范圍內(nèi)提供一種高效、節(jié)能的

無線通信方法，其中POS是指以無線設備為中心的半徑10m(33ft)內(nèi)的球形區(qū)域。

按照數(shù)據(jù)傳輸速率的不同，無線個域網(wǎng)又分為三種：

?HR-WPAN—High-RateWPAN

?MR-WPAN—Medium-RateWPAN

?LR-WPAN—Low-RateWPAN

上述三類無線個域網(wǎng)所對應的協(xié)議如下表所示。

WPAN通信協(xié)議WPAN通信協(xié)議WPAN通信協(xié)議

HR-WPAN802.15.3MR-WPANBlueToothLR-WPAN802.15.4

1.2ZigBee與IEEE802.15.4

在設計網(wǎng)絡的軟件架構時，?般采用的思想，不同的層負責不同的功能，數(shù)據(jù)只能在

相鄰的層之間流動。例如，以太網(wǎng)中分層模型是ISO國際化標準組織提出的OSI(Open

SystemInterconnection)七層參考模型，如下圖所示：

應用層---------------------------?處理網(wǎng)路應用程序

表不層---------------------------?數(shù)據(jù)表示

會話層---------------------------?主機間通信

傳輸層---------------------------?端到端連接

網(wǎng)絡層---------------------------?網(wǎng)絡尋址和路由

數(shù)據(jù)鏈路層---------------------------?介質(zhì)訪問控制

物理層---------------------------?比特數(shù)據(jù)傳輸

0SI參考模型

ZigBee協(xié)議也是在0SI參考模型的基礎上，結合無線網(wǎng)絡的特點，使用了分層的思想

來實現(xiàn)，如下圖所示：

應用層ZigBee或OEM

■應用層

■ZigBet平臺通信棧

■W颯

ZigBee協(xié)議分層模型圖

ZigBee是由ZigBee聯(lián)盟制定的面向低速無線個人區(qū)域網(wǎng)絡(LR-WPAN)的雙向無線通信

技術標準，其物理層和數(shù)據(jù)鏈路層使用IEEE802.15.4標準，網(wǎng)絡層和應用層由ZigBee聯(lián)

盟定義。

采用分層思想有很多優(yōu)點，例如，當網(wǎng)絡協(xié)議的一部分發(fā)生改變時，可以很容易地對

與此相關的幾個層進行修改，其它層不需要改變即可。

1.3ZigBee的特點

與WiFi,Bluetooth等其他無線接入技術相比，ZigBee具有的優(yōu)勢如下：

低功耗：工作模式下非常省電，并且支持休眠狀態(tài)；

低速率：ZigBee工作在3個免執(zhí)照的ISM(工業(yè)、科學和醫(yī)療)頻段，分別具有250Kb/s

(2.4GHz)、40Kb/s(915MHz)和20Kb/s(868MHz)三種峰值速率;

頻帶使用范圖數(shù)據(jù)傳輸率信道數(shù)

915MHzISM北美40kbps10

低成本；組網(wǎng)靈活、網(wǎng)絡容量大：ZigBee可采用星型、樹型和網(wǎng)狀網(wǎng)絡結構，由一個

主節(jié)點管理若干子節(jié)點，最多??個主節(jié)點可管理254個子節(jié)點：同時主節(jié)點還可由上一層

網(wǎng)絡節(jié)點管理，最多可組成65000個節(jié)點的大網(wǎng)；

短距離：傳輸范圍一般介于10?100m之間；

延時短：典型搜索設備時延為30ms,休眠激活時延為15ms,活動設備信道接入時延

為15ms?

網(wǎng)絡的自組織、自愈能力強，通信可靠.

安全可靠性高，提供了數(shù)據(jù)完整性檢查和鑒權認證功能，采用AEST28加密算法，同

時采取碰撞避免機制。

ZigBee無線技術適合組建WPAN網(wǎng)絡，就是無線個人設備的聯(lián)網(wǎng)，對于數(shù)據(jù)采集和

控制信號的傳輸是非常合適的。ZigBee技術的應用定位是低速率、復雜網(wǎng)絡、低功耗和

低成本應用。

ZigBee在2.4G的頻段上具有16個信道,從2.405GHz—2.480GHz間分布，信道

間隔是5M,具有很強的信道抗串擾能力。

Channel0Channels1-10,廣2MH

868MHz/915MHzi

PHY_L,illiilllll

868.3MHz902MHz9284MHz

2.4GHz

Channels11-266MHz

24GHz

1.4ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構

ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構主要有星形網(wǎng)絡和網(wǎng)型網(wǎng)絡。不同的網(wǎng)絡拓撲對應于不同的應用

領域，在ZigBee無線網(wǎng)絡中，不同的網(wǎng)絡拓撲結構對網(wǎng)絡節(jié)點的配置有不同的要求，網(wǎng)

絡節(jié)點的類型可以是協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點，具體配置需要根據(jù)配置文件決定。

ZigBee網(wǎng)絡拓撲結構如下圖所示：

1.5ZigBee典型應用

隨著ZigBee規(guī)范的進一步完善，許多公司均在著手開發(fā)基于ZigBee的產(chǎn)品。采用

ZigBee技術的無線網(wǎng)絡應用領域有家庭自動化、家庭安全、工業(yè)與環(huán)境控制與醫(yī)療護理、

檢測環(huán)境、監(jiān)測、監(jiān)察保鮮食品的運輸過程及保質(zhì)情況等等。

其典型應用領域如下。

1.5.1數(shù)字家庭領域

可以應用于家庭的照明、溫度、安全、控制等。ZigBee模塊可安裝在電視、燈泡、遙

控器、兒童玩具、游戲機、門禁系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和其它家電產(chǎn)品等，例如在燈泡中裝置ZigBee

模塊，則人們要開燈，就不需要走到墻壁開關處，直接通過遙控便可開燈。當你打開電視

機時，燈光會自動減弱；當電話鈴響起時或你拿起話機準備打電話時，電視機會自動靜音。

通過ZigBee終端設備可以收集家庭各種信息，傳送到中央控制設備，或是通過遙控達到

遠程控制的目的，提供家居生活自動化、網(wǎng)絡化與智能化。韓國第三大移動手持設備制造

商CuritelCommunications公司已經(jīng)開始研制世界上第一款Zigbee手機，該手機將可通

過無線的方式將家中或是辦公室內(nèi)的個人電腦、家用設備和電動開關連接起來。這種手機

融入了“Zigbee”技術，能夠使手機用戶在短距離內(nèi)操縱電動開關和控制其他電子設備。

1.5.2工業(yè)領域

通過ZigBee網(wǎng)絡自動收集各種信息，并將信息回饋到系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理與分析，以

利工廠整體信息之掌握，例如火警的感測和通知，照明系統(tǒng)之感測，生產(chǎn)機臺之流程控制

等,都可由ZigBee網(wǎng)絡提供相關信息，以達到工業(yè)與環(huán)境控制的目的。韓國的NURITelecom

在基于Atmel和Ember的平臺上成功研發(fā)出基于ZigBee技術的自動抄表系統(tǒng)。該系統(tǒng)無

需手動讀取電表、天然氣表及水表，從而為公用事業(yè)企業(yè)節(jié)省數(shù)百萬美元，此項技術正在

進行前期測試，很快將在美國市場上推出。

1.5.3智能交通

如果沿著街道、高速公路及其他地方分布式地裝有大量ZigBee終端設備，你就不再

擔心會迷路。安裝在汽車里的器件將告訴你，你當前所處位置，正向何處去。全球定位系

統(tǒng)（GPS）也能提供類似服務，但是這種新的分布式系統(tǒng)能夠向你提供更精確更具體的信

息。即使在GPS覆蓋不到的樓內(nèi)或隧道內(nèi)，你仍能繼續(xù)使用此系統(tǒng)。從ZigBee無線網(wǎng)絡

系統(tǒng)能夠得到比GPS多很多的信息，如限速、街道是單行線還是雙行線、前面每條街的交

通情況或事故信息等。使用這種系統(tǒng)，也可以跟蹤公共交通情況，你可以適時地趕上下?

班車，而不至于在寒風中或烈II下在車站等上數(shù)十分鐘?；赯igBee技術的系統(tǒng)還可以

開發(fā)出許多其他功能，例如在不同街道根據(jù)交通流量動態(tài)調(diào)節(jié)紅綠燈，追蹤超速的汽車或

被盜的汽車等。

1.6ZigBee發(fā)展現(xiàn)狀及展望

為了推動ZigBee技術的發(fā)展,Chipcon(已被TI收購)與Ember、Freescale、Honeywell、

Mistubishi>Motorola-,Philips和Samsung等公司共同成立了ZigBee聯(lián)盟(ZigBee

Alliance),目前該聯(lián)盟已經(jīng)包含130多家會員。該聯(lián)盟主席RobertF.Haile曾于2004

年11月親自造訪中國，以免專利費的方式吸引中國本地企業(yè)加入。據(jù)市場研究機構預測，

低功耗、低成本的ZigBee技術將在未來兩年內(nèi)得到快速增長，2005年全球ZigBee器件的

出貨量將達到100萬個，2006年底將超過8000萬個，2008年將超過1.5億個。這一預言

正在從ZigBee聯(lián)盟及其成員近期的一系列活動和進展中得到驗證。在標準林立的短距離

無線通信領域，ZigBee的快速發(fā)展可以說是有些令人始料不及的，從2004年底標準確立,

到2005年底相關芯片及終端設備總共賣出1500億美元，應該說比被業(yè)界“炒”了多年的

藍牙、Wi-Fi進展都要快。

ZigBee技術在ZigBee聯(lián)盟和IEEE802.15.4的推動下，結合其他無線技術，可以實現(xiàn)

無所不在的網(wǎng)絡。它不僅在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、環(huán)境、醫(yī)療等傳統(tǒng)領域有具有巨大的運用

價值，在未來其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產(chǎn)活動的所有領域。由于各方面的

制約，ZigBee技術的大規(guī)模商業(yè)應用還有待時日，但已經(jīng)展示出了非凡的應用價值，相信

隨著相關技術的發(fā)展和推進，一定會得到更大的應用。

1.7ZigBee聯(lián)盟

ZigBee聯(lián)盟是一個山285家公司一起工作的聯(lián)合體，以實現(xiàn)基于一個開放的、全球標

準的、可靠的、具有成本效益的、低功耗的、無線網(wǎng)絡的檢測和控制產(chǎn)品，聯(lián)盟的工作主

要在以下幾個方面：

?定義網(wǎng)絡、安全及應用軟件層

?提供互操作性和一致性測試規(guī)范

?全球性地促進ZigBee品牌以建立市場意識

?管理該技術的發(fā)展

ZigBee采取了IEEE802.15.4強有力的無線物理層所規(guī)定的全部優(yōu)點

?ZigBee增加了邏輯網(wǎng)絡、網(wǎng)絡安全和應用軟件，更加適合于產(chǎn)品技術的致化,

利于產(chǎn)品的互連互通；

?ZigBee繼續(xù)與IEEE緊密結合，以保證向市場提供一?種完整的集成解決方案。

目前，ZigBee聯(lián)盟發(fā)布和推廣使用的協(xié)議規(guī)范有三個：

1.第一個是核心ZigBee協(xié)議規(guī)范，包含兩個特性子集，ZigBee和ZigBeePRO,定

義了ZigBee智能、高效率、低功耗的網(wǎng)狀網(wǎng)絡。主要應用領域有：家庭自動化、

樓宇自動化、自動讀表系統(tǒng)等.

2.第二個是ZigBeeIP協(xié)議規(guī)范，是第一個開放的基于IPv6的全無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡標

準解決方案，提供了低功耗、低成本設備到互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接。

3.第三個是ZigBeeRF4CE協(xié)議規(guī)范，設計用于功能簡單、具有雙向控制需求的設

備上。該協(xié)議不需要ZigBee協(xié)議提供的完整網(wǎng)狀網(wǎng)絡能力，因此，所需要的內(nèi)

存小，單個設備的成本可以做到很低。提供了非常容易開發(fā)和測試的點對點傳輸

技術，利于產(chǎn)品的快速開發(fā)上市。

第2章

ZigBee開發(fā)環(huán)境的構建

2.1IAREW8051集成開發(fā)環(huán)境

嵌入式IAREmbeddedWorkbench?是一個非常高效，穩(wěn)定，容易上手的集成開發(fā)環(huán)

境（IDE）,它使用戶充分有效地開發(fā)并管理嵌入式應用工程。作為一個開發(fā)平臺，它具

備任何在用戶每天的工作地方所想要的特性。IAREmbeddedWorkbench（簡稱EW）的

C/C++交叉編譯器和調(diào)試器是今天世界最完整的和最容易使用專業(yè)嵌入式應用開發(fā)工具。

EW對不同的微處理器提供一樣直觀用戶界面。EW今天已經(jīng)支持35種以上的8位/16位

/32位ARM的微處理器結構。

EW包括：嵌入式C/C++優(yōu)化編譯器，匯編器，連接定位器，庫管理員，編輯器，

項目管理器和C-SPY調(diào)試器中。使用IAR的編譯器最優(yōu)化最緊湊的代碼，節(jié)省硬件資源,

最大限度地降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品競爭力。

IAREmbeddedWorkbench集成的編譯器主要產(chǎn)品特征：

?高效PROMable代碼

?完全標準C兼容

?內(nèi)建對應芯片的程序速度和大小優(yōu)化器

?目標特性擴充

?版本控制和擴展工具支持良好

?便捷的中斷處理和模擬

?瓶頸性能分析

?高效浮點支持

?內(nèi)存模式選擇

?工程中相對路徑支持

CC2530是使用8051內(nèi)核的SoC,因此，我們開發(fā)CC2530的程序需要使用的是IAR

EW805I,當前使用的版本是8.10,安裝和使用說明請參考《物聯(lián)網(wǎng)技術仿真實驗實訓臺-

實驗手冊（傳感控制接口）》。

2.2ZigBee協(xié)議棧

每個提供支持ZigBee協(xié)議的芯片廠商都會提供ZigBee的協(xié)議實現(xiàn)，如TI、Freescak

Ember>Microchip等廠家，它們的協(xié)議實現(xiàn)都通過了ZigBee聯(lián)盟的認證。

我們實訓臺采用的是TI的解決方案，使用的芯片是TICC2530,使用的協(xié)議棧是2013

年最新的Z-Stack2.5.1版本。Z-Stack是ZigBee組網(wǎng)設計的源文件，TI為大家提供了半開

源的實驗代碼，ZigBee組網(wǎng)的學習和開發(fā)的過程就是在學習和使用Z-Stack的結構定義、

函數(shù)調(diào)用等。

2.2.1Z-Stack安裝

Z-Stack是TI公司提供的ZigBee協(xié)議棧，用在IEEE802.15.4兼容的設備和平臺上。

我們這里選擇的是專門為CC2530配置的Z-Slack,如卜圖所示:

m|Setup_SmartRFProgr_l.12.5.zip24,274KB360壓縮2012-8-2517:34

Ij^Sourcelnsight~3.5.0064.7z2,429KB360壓縮2009-9-2810:24

ZStack-CC2530-2.5.1.zip21,985KB360壓縮2012-8-216:09

該軟件包含了ZigBee組網(wǎng)設計的源文件，軟件安裝步驟如下:

I.打開ZStack-CC2530-251.zip,安裝軟件。

2.同意LicenceAgreement。

ISSetup-ZStack-CC2530口岡

LicenseAgreement

Pleasereadthefoiowngimportantinformationbeforecontinuing.

PleasereadthefrfovmgLicenseAgreement.Youmustacceptthetermsofths

agreementbeforecontinuingwiththenstallation.

TexasInstrumentsIncorporated

Z-StackTMSoftv/areLicenseAgreement

Important-Pleasereadthefollowinglicense

agreementcarefully.Thisisalegallybinding

agreement.AfterYoureadthislicenseagreement.You

willbeaskedwhetherYouacceptandagreetothe▼

acc^tihe^a^eenenB

Ol*notaccepttheagreement

[Caned]

[<斗”]|且ext>

3.選擇安裝路徑，安裝路徑到不要有中文字符。

點擊Install安裝。

Z-Stack的特點主要有以下幾點：

?iMilZCP(ZigBeeCompliantPlatform)Uffi,支持ZigBee和ZigBeePRO特性集。

?支持多種結構：CC2530SoC和CC2520收發(fā)器+MSP430/Stellaris微控制器

?兼容ZigBee智能能源1.1、家居自動化1.1、樓宇自動化1.0和醫(yī)學保健1.0定義。

?具有大量的示例程序，可以減少你在智能能源和家居自動化方面的開發(fā)費用。

?支持無線升級firmware,可以在未來對已經(jīng)布署的系統(tǒng)進行升級。

可以從TI官網(wǎng)注冊后下載最新的協(xié)議棧軟件，目前是ZStack-CC2530-2.5.1-a版本，

直接運行安裝程序，使用默認設置即可安裝軟件。

2.2.2Z-STACK目錄結構

安裝完成以后，Z-Stack的根目錄結構如下所示:

其中，Components是Z-Stack的核心所在，里面包含Z-Stack協(xié)議棧所有各層的源文

件和實現(xiàn)庫，如下圖所示，下面進行較為詳細的說明：

HAL是硬件抽象層的英文縮寫，文件夾里面存放的是與系統(tǒng)硬件相關的源程序，默認

安裝的Z-Stack是TI公司為自己的開發(fā)板CC2530EB所編寫的程序，與CC2530EB的硬件

相對應。國內(nèi)很多公司推出的開發(fā)板、實驗套件等都是完全按照TI原裝的開發(fā)板來做的，

因此，HAL文件夾里面的程序完全不用修改就可以使用了。針對風標物聯(lián)網(wǎng)實訓分，硬件

部分與TI的開發(fā)板已做了較大的調(diào)整，因此，需要使用風標公司提供的HAL程序，復制

光盤根目錄下Z-Stack/Add-On/Components目錄的所有內(nèi)容到Z-Stack的安裝目錄，如有提

示是否覆蓋，選擇覆蓋即可。如下圖所示，安裝完成后，在Z-Stack的安裝目錄的

Components/hal/target文件夾下，將會出現(xiàn)風標實訓臺的HAL支持文件夾CC2530WW。

CC2530EBCC2530VSBCC2530ZHP

MAC和ZMAC都是底層與媒體訪問相關的源程序，這里面的功能都是EEE802.15.4

定義好的，只有協(xié)議棧的開發(fā)人員或者芯片的設計人員會感興趣，對于我們這些ZigBee

協(xié)議的使用者來說，我們并不需要知道這些細節(jié)。

MT文件夾是存放的是TI提供的監(jiān)控測試功能的實現(xiàn)程序，一般情況下，可用于匯聚

節(jié)點與網(wǎng)關進行通信。

OSAL文件夾存放的是操作系統(tǒng)抽象層的支持文件。

SERIVCES文件夾存放的是一些實用的服務程序，可供用戶程序調(diào)用，當然，如果我

們有一些需要經(jīng)常使用的、安全可靠的程序和結構體也可以放到這里面。

STACK文件夾存放的就是ZigBee協(xié)議的實現(xiàn)源程序了。包括AF層，NWK層，SAPI

層、SEC層、SYS層、ZCL和ZDO,每一個層或?qū)ο?功能對應一個子文件夾，一般情況

下，為了保持我們的程序?qū)Ω鞣N版本協(xié)議棧的兼容性，我們也不會修改這里面的內(nèi)容。

2.2.3Z-STACK工程設置

Z-Stack使用的是IAREW8051作為開發(fā)環(huán)境進行軟件開發(fā)，在開發(fā)自己的軟件之前,

我們先來了解Z-Stack的工程設置。

我們打開ZStack-CC2530-2.5.1\Projects\zstack\Samples\GenericApp\CC2530DB卜的

GenericApp工程，以此為例來說明各項設置。

1）選擇邏輯設備類型

ZigBee設備可以配置為下列三種設備之一：

?ZigBee的協(xié)調(diào)器-建立并啟動的IEEE802.15.4網(wǎng)絡，一個Zigbee網(wǎng)絡只能有

一個Coordinator。

?ZigBee的路由器-是一種支持關聯(lián)的設備，將自己關聯(lián)至協(xié)調(diào)器或者已在網(wǎng)絡

的其他的路由器，同時允許另外的路由器和終端設備加入網(wǎng)絡。主要功能是加入

已存在的Zigbee網(wǎng)絡，為Zigbee網(wǎng)絡通信提供中繼和路由。

?ZigBee終端設備-加入一個已經(jīng)存在的網(wǎng)絡，與ZigBee的協(xié)調(diào)器或ZigBee路

由器關聯(lián)。執(zhí)行具體的任務，如信息采集等，并使用Zigbee網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交互。

因此，我們?yōu)槟硞€設備編譯固件時，可以選擇一種設備類型，如下圖所示，每一種設

備類型的配置有所不同。

Workspace

EndDeviceEBv

CoordinatorEB

Route正B

||EndDeviceEB

當然，我們也可以編譯包含幾種設備的固件，在啟動時選擇設備類型。

2）編譯選項的類型

對于一個具體項目，編譯選項有兩種類型：

一種是針對上述設備邏輯類型的編譯選項設置，位于鏈接器的控制文件。

另一-種是IAR項目文件里的用戶自定義的功能編譯選項（使能/不使能）。

作為演示范例，這兩類文件在GenericApp協(xié)調(diào)器項目都可被設置。當然，其它所有

Z-Stack項目也是相似的。

3）鏈接器控制文件中的編譯選項

打開GenericApp工程Workspace下的Tools文件夾（這個文件夾包含不同的配置文件

和應用于Z-Stack項目的可執(zhí)行工具）,

可以看到共有5個鏈接控制文件和1個CC2530配置文件在這個Tools文件夾：

f8w2530.xcl、f8wConfig.cfg、f8wCoord.cfg、fBwEndev.cfg、f8wRouter.cfg>f8wZCL.cfg

其中：

?f8w2530.xcl：CC2530的底層配置文件，文件有一項重要設置需要引起大家注意：

//Includethesetwolineswhengeneratinga.hexfilefbrbankedcodemodel:

//-M(CODE)[(_CODEBANK_START+_F1RST_BANK_ADDR)-(_CODEBANK_END+_F1RST_B

ANK_ADDR）］*\

//_NR_OF_BANKS+_FIRST_BANK_ADDR=0x8000

那就是需要生成HEX文件的話，需要將這幾行程序加入編譯。

?f8wConfig.cfg：存放通用的編譯選項。例如指定信道和PANID（網(wǎng)絡識別碼）等,

當一個設備啟動時.這些參數(shù)將被使用來建立（或選擇）一個具體的信道，使用某

一個網(wǎng)絡標志（PANID）。允許開發(fā)者為自己的應用項目選擇專用的信道和網(wǎng)絡

識別碼等參數(shù)來避免與周圍其它的ZigBee沖突干擾。

?f8wCoord.cfg>f8wEndev.cfg>f8wRouter.cfg：各類型設備具體的編譯選項，

分別對應協(xié)調(diào)器/路由器/終端設備。當我們在從工作區(qū)（Workspace）下面的下拉

菜單中選擇CoordinatorEB配置時，f8wEndev.cfg、f8wRouter.cfg這兩個文件將

變灰，不會被編譯。

GenericApp協(xié)調(diào)器項目使用f8wCoord.cfg文件。如下圖所示：

/*

*f8wCoord.cfg

*

*Compilercommand-lineoptionsusedtodefineaTIZ-Stack

*Coordinatordevice.Tomoveanoptionfromheretotheproject

*file,commentoutordeletetheoptionfromthisfileand

*enteritintothe"DefineSymbols"boxunderthePreprocessor

*taboftheC/C++CompilerProjectOptions.Newuserdefined

*optionsmaybeaddedtothisfile,asnecessary.

*

*/

/*CommonToAllApplications*/

-DCPU32MHZ//CC2530SRunat32MHz

-DROOT=_near_func//MAC/ZMACcodeinNEAR

/*MACSettings*/

-DMAC_CFG_APP_PENDING_QUEUE=TRUE

-DMAC_CFG_TX_DATA_MAX=5

-DMAC_CFG_TX_MAX=8

-DMAC_CFG_RX_MAX=5

/*CoordinatorSettings*/

-DZDO_COORDINATOR//CoordinatorFunctions

-DRTRNWK//RouterFunctions

該編譯選項文件為協(xié)調(diào)器設備提供通用的(