物聯(lián)網(wǎng)系列專業(yè)課程：ZStack無線協(xié)議棧教學(xué)課件

中智訊互聯(lián)網(wǎng)+ZStack無線協(xié)議棧中智訊(武漢)科技有限公司日錄Contents·ZStack無線協(xié)議棧ZStacksap.件框架·ZStack綜合組網(wǎng)實(shí)驗(yàn)·ZStack通信協(xié)議解析·ZigBee設(shè)備通信實(shí)驗(yàn)ZStack協(xié)議棧概述中智訊定義Zigbee是EEE802154協(xié)議的代名詞,根據(jù)這個(gè)協(xié)議規(guī)定的種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)·T公司開發(fā)的ZStack是ZigBee協(xié)議棧,并且經(jīng)過了ZgBe聯(lián)盟的認(rèn)可而為全球眾多開發(fā)商所廣泛采用·T忪公司的ZStack協(xié)議棧裝載在一個(gè)基于AR開發(fā)環(huán)境的工程里·ZStack采用操作系統(tǒng)的思想來構(gòu)建,采用事件輪循機(jī)制,當(dāng)各層初始化之后,系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式,當(dāng)事件發(fā)生時(shí),喚醒系統(tǒng),開始進(jìn)入中斷處理事件,結(jié)束后繼續(xù)進(jìn)入低功耗模式,如果同時(shí)有幾個(gè)事件發(fā)生,判斷優(yōu)先級(jí),逐次處理事件,這種軟件構(gòu)架可以極大地降級(jí)系統(tǒng)的功耗。6:25/3ZStack協(xié)議棧中智訊ZSta實(shí)際上是幫助程序員方便開發(fā)ZigBeeFies掃的一套系統(tǒng)了mpleApp-SimpleContr≠·整個(gè)ZStack采用分層的軟件結(jié)構(gòu)囗HAL□MAC硬件抽象層(HAL)提供各種硬件橫塊的驅(qū)MT動(dòng),包括定時(shí)器Tmer,通用OGPo,田A通用異步收發(fā)傳輸器UART,模數(shù)轉(zhuǎn)換ADC田PTHSEcurity的應(yīng)用程序接口API,提供各種服務(wù)的擴(kuò)展集日操作系統(tǒng)抽象層QSA實(shí)現(xiàn)了一個(gè)易用的操作|6270系統(tǒng)平臺(tái),通過時(shí)間片輪轉(zhuǎn)函數(shù)實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)|12度,提供多任務(wù)處理機(jī)制。用戶可以調(diào)用以O(shè)SAL提供的相關(guān)AP進(jìn)行多任務(wù)編程,將自己的應(yīng)用程序作為一個(gè)獨(dú)立的任務(wù)來實(shí)現(xiàn)16:25/4ZStacki源碼工程架構(gòu)中智訊AP(ApplicationProgramming):應(yīng)用層目錄,這是用戶創(chuàng)建各種不同工程的區(qū)域,在這個(gè)目錄中包含了應(yīng)用層的內(nèi)容和這個(gè)項(xiàng)目的主要內(nèi)容,在協(xié)議棧里面般是以操作系統(tǒng)的任務(wù)實(shí)現(xiàn)的HAL(Hardware(H/M)AbstractionLayer):硬件層目錄,包含有與硬件相關(guān)的配置和驅(qū)動(dòng)及操作函數(shù)?！AC:MAC層目錄,包含了MAC層的參數(shù)配置文件及其MAC的LB庫的函數(shù)接口文件·MT(Monitortest):實(shí)現(xiàn)通過串口可控各層,與各層進(jìn)行直接交互NWK(ZigBeeNetworkLayer):網(wǎng)絡(luò)層目錄,含網(wǎng)絡(luò)層配置參數(shù)文件及網(wǎng)絡(luò)層庫的函數(shù)接口文件,APS層庫的函數(shù)接口OSAL(OperatingSystem(OS)AbstractionLayer):協(xié)議棧的操作系統(tǒng)。6:25/5ZStacki源碼工程架構(gòu)中智訊Profile:AF(Applicationwork)層目錄,包含AF層處理函數(shù)文件。Security:安全層目錄,安全層處理函數(shù),比如加密函數(shù)等。Services:地址處理函數(shù)目錄,包括著地址模式的定義及地址處理函數(shù)?！ols:工程配置目錄,包括空間劃分及ZStack相關(guān)配置信息。zD0(ZigBeeDeviceObjects):zD目錄·ZMac:MAC層目錄,包括MAC層參數(shù)配置及MAC層LIB庫函數(shù)回調(diào)處理函數(shù)·ZAin:主函數(shù)目錄,包括入口函數(shù)及硬件配置文件。Output:輸出文件目錄,這個(gè)EM8051DE自動(dòng)生成的。6:25/6ZStack網(wǎng)絡(luò)路由中智訊·ZStack采用無線自組網(wǎng)按需平面距離矢量路由協(xié)議AOD∨,建立一個(gè)ad-hoc網(wǎng)絡(luò),支持節(jié)點(diǎn)的移動(dòng),鏈接失敗和數(shù)據(jù)丟失,能夠自組織和自修復(fù)·當(dāng)一個(gè)Router接受到個(gè)信息包之后,NMK層將會(huì)進(jìn)行以下的工作:首先確認(rèn)目的地,如果目的地就是這個(gè)Router的鄰居,信息包將會(huì)直接傳輸給目的設(shè)備否則,Router將會(huì)確認(rèn)和目的地址相應(yīng)的路由表?xiàng)l目,如果對(duì)于目的地址能找到有效的路由表?xiàng)l目,信息包將會(huì)被傳遞到該條目中所存儲(chǔ)的下一個(gè)hop地址;如果找不到有效的路由表?xiàng)l目,路由探測(cè)功能將會(huì)被啟動(dòng),信息包將會(huì)被緩存直到發(fā)現(xiàn)一個(gè)新的路由信息;ZigBeeEndDevice(終端設(shè)備)不會(huì)執(zhí)行任何路由函數(shù),它只是簡(jiǎn)單的將信息傳送給前面的可以執(zhí)行路由功能的父設(shè)備。因此,如果Enddevice想發(fā)送信息給另外一個(gè)Enddevice,在發(fā)送信息之間將會(huì)啟動(dòng)路由探測(cè)功能,找到相應(yīng)的父路由節(jié)點(diǎn)。16:25/7ZStack軟件流程中智訊·整個(gè)ZStack的主要工作流程,大致分為系統(tǒng)啟動(dòng),驅(qū)動(dòng)初始化,OSAL初始化和啟動(dòng),進(jìn)入任務(wù)輪循幾個(gè)階段OSAL任務(wù)輪詢主循環(huán)關(guān)中斷分配64位長(zhǎng)地址有事件發(fā)生是初始化存儲(chǔ)器讀取N比較優(yōu)先級(jí)初始化O初始化OSAL高初始化HAL層驅(qū)動(dòng)開中斷調(diào)用事件處理函數(shù)初始化NVFlash設(shè)置Tme在CD顯示設(shè)備信息是否結(jié)束初始化MAC層16:25/8STacke事件輪詢機(jī)制中智訊件韓件任務(wù)事件1「事2|事3||輒骨4任務(wù)5任務(wù)·事件標(biāo)志位輪詢操作系統(tǒng)輪詢·多級(jí)任務(wù)調(diào)度機(jī)制得1單2]事〗)(腳d在務(wù)4在務(wù)事1)事仰2)(事1625/9主函數(shù)man0中智訊·man函數(shù)存在于zain文件當(dāng)中,先是從main函數(shù)開始運(yùn)行的,mi函數(shù)實(shí)現(xiàn)的功能是,初始化硬件、初始化網(wǎng)絡(luò)(加入/創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò))、初始化任務(wù)列表、進(jìn)入任務(wù)處理循環(huán)·intmain()主函數(shù)實(shí)現(xiàn)硬件的初始化其中包括·關(guān)總中斷rosalintdisable(INTSALL·初始化板上硬件設(shè)置HALBOARDINIT)初始l/o口InitBoard(OBCOLD)·初始化HAL層