無線傳感器網(wǎng)絡：第04章 ZStack開發(fā)入門

1、2022/7/141無線傳感器網(wǎng)絡講義ZStack開發(fā)入門2022/7/1424.1 ZStack主流程解析2022/7/143ZStack脈理1- 協(xié)議棧從ZMain.c開始執(zhí)行2022/7/144ZStack脈理 (2)協(xié)議棧由OSAL進行任務調(diào)度2022/7/145ZStack脈理 (2)協(xié)議棧由OSAL進行任務調(diào)度OSAL的工作原理：通過tasksEvents指針訪問事件表的每一項，如果有事件發(fā)生，則查找函數(shù)表找到事件處理函數(shù)進行處理，處理完后，繼續(xù)訪問事件表，查看是否有事件發(fā)生，無限循環(huán)。 2022/7/146ZStack脈理 (2)協(xié)議棧由OSAL進行任務調(diào)度2022/7/147Z

2、Stack脈理 (3)用戶加入應用層事件處理程序2022/7/148應用層初始化及事件處理打開應用層主文件如GerericApp.c文件，可以看到兩個比較重要的函數(shù)GenericApp_Init和GenericApp_ProcessEvent。GenericApp_Init是任務的初始化函數(shù)，GenericApp_ProcessEvent則負責處理傳遞給此任務的事件。GenericApp_ProcessEvent函數(shù)的主要功能是判斷由參數(shù)傳遞的事件類型，然后執(zhí)行相應的事件處理函數(shù)。2022/7/149應用層初始化及事件處理2022/7/1410任務 事件任務：INIT過程中的taskID ui

3、nt8 taskID = 0; taskID+OSAL的無限循環(huán)中的idx uint8 idx = 0, +idx tasksCnt事件：ZigBee協(xié)議棧使用2個字節(jié)，即16個二進制位來表示某個任務的事件列表，因此，可以使用每個二進制位表示其中一個事件。Uint16 events If(tasksEventsidx) 有事 tasksEventsidx = 0; / Clear the Events for this task.events = (tasksArridx)( idx, events );運行事件處理tasksEventsidx |= events; / Add back un

4、processed events to the current task.2022/7/1411事件事件：Uint16 events If(tasksEventsidx) 有事 tasksEventsidx = 0; / Clear the Events for this task.events = (tasksArridx)( idx, events );運行事件處理tasksEventsidx |= events; / Add back unprocessed events to the current task.2022/7/1412事件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) tasksEvents2022/7/1

5、413事件處理循環(huán) 茌系統(tǒng)初始化時，將所有任務的事件初始化為0，因此，首先通過tasksEventsidx是否為0來判斷是否有事件發(fā)生，如果有事件發(fā)生了，則跳出循環(huán)。 然后，讀取該事件。 進而，將事件表中該項清零，注意有可能幾個事件同時發(fā)生，這里清零是暫時的，后面會將未處理的事件存放在事件表中。最后，調(diào)用事件處理函數(shù)去處理，為什么是調(diào)用事件處理函數(shù)呢？還記得tasksArr數(shù)組中每個元素的類型嗎？函數(shù)指針！這就是函數(shù)指針的典型應用。執(zhí)行完事件處理函數(shù)后，需要將未處理的事件返回，即事件處理函數(shù)的返回值保存了未處理的事件，將該事件再寫入事件表中，以便于下次進行處理。2022/7/1414事件處理函

6、數(shù)對事件數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的處理 GenericApp_ProcessEvent函數(shù)的基本實現(xiàn)方法是：使用osal_msg_receive函數(shù)從消息隊列上接收一個消息（在該消息中包含了事件以及接收到的數(shù)據(jù)），然后使用switch-case話句判斷事件類型，如果是接收到新數(shù)據(jù)事件AF INCOMING_ MSGCMD，則調(diào)用相應的事件處理函數(shù)。注意GenericApp_ProcessEvent最后的return語句，使用了異或運算，可以通過下面的例子看到異或運算的作用。假設同時發(fā)生了串口接收事件和讀取溫度事件，則此時events=Ob00000101，即Ox05，假設現(xiàn)在處理完串口接收事件，則應該將第0位

7、清零，如何實現(xiàn)呢？只需要使用異或運算即可，即enentsOxOl=Ox50 x0l=0 x04，即Ob00000100，可見使用異或運算恰好可以將處理完的事件清除，僅留下未處理的事件。2022/7/1415 從上述函數(shù)中可以看到SYS_EVENT_MSG， SYS_EVENT_MSG與AFINCOMING_MSG_CMD有什么內(nèi)在聯(lián)系呢？ 前文講到可以使用每個二進制位表示一個事件，因此在ZigBee協(xié)議棧中，用戶可以自己定義事件，但是，協(xié)議棧同時也給出了幾個已經(jīng)定義好的事件， SYS_EVENT_MSG就是其中的一個事件，SYS_EVENT_MSG的定義如下： #define SYS_EVEN

8、T_ MSG Ox80002022/7/1416由協(xié)議棧定義的事件成為系統(tǒng)強制事件（Mandatory Events），SYS_EVENT_MSG是一個事件集合，主要包括以下幾個事件（其中前兩個較為常用）： AF_INCOMING_MSG_CMD 表示收到了一個新的無線數(shù)據(jù)。 ZDO_STATE_CHANGE 當網(wǎng)絡狀態(tài)發(fā)生變化時，會產(chǎn)生該事件，如終端節(jié)點加入網(wǎng)絡。 ZDO_CB_MSG指示每一個注冊的ZDO響應消息。 AF_DATA_CONFIRM_CMD 調(diào)用AF_DataRequest0發(fā)送數(shù)據(jù)時，有時需要確認信息，該事件與此有關。2022/7/1417OSAL的運行機理總結(jié)通過不斷地查

9、詢事件表來判斷是否有事件發(fā)生，如果有事件發(fā)生，則查找函數(shù)表找到對應的事件處理函數(shù)對事件進行處理。事件表使用數(shù)組來實現(xiàn)，數(shù)組的每一項對應一個任務的事件，每一位表示一個事件；函數(shù)表使用函數(shù)指針數(shù)組來實現(xiàn)，數(shù)組的每一項是一個函數(shù)指針，指向了事件處理函數(shù)。2022/7/1418事件的類型在comdef.h文件中/* * Global System Events */#define SYS_EVENT_MSG 0 x8000 / A message is waiting event (全局事件)#define KEY_CHANGE 0 xC0 / Key Events （子事件）在GenericApp.

10、h中/ Application Events (OSAL) - These are bit weighted definitions.#define GENERICAPP_SEND_MSG_EVT 0 x0001 (自定義全局事件)2022/7/1419消息與事件的區(qū)別 事件是驅(qū)動任務去執(zhí)行某些操作的條件，當系統(tǒng)中產(chǎn)生了一個事件，OSAL將這個事件傳遞給相應的任務后，任務才能執(zhí)行一個相應的操作（調(diào)用事件處理函數(shù)去處理）。通常某些事件發(fā)生時，又伴隨著一些附加信息的產(chǎn)生，例如：從天線接收到數(shù)據(jù)后，會產(chǎn)生AF_INCOMING_MSG_CMD消息，但是任務的事件處理函數(shù)在處理這個事件的時候，還需要得

11、到所收到的數(shù)據(jù)。因此，這就需要將事件和數(shù)據(jù)封裝成一個消息，將消息發(fā)送到消息隊列，然后在事件處理函數(shù)中就可以使用osal_msg_receive，從消息隊列中得到該消息。 MSGpkt= (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive (GenericApp_ TaskID);2022/7/1420消息隊列OSAL維護了一個消息隊列，每一個消息都會被放到這個消息隊列中去，當任務接收到事件后，可以從消息隊列中獲取屬于自己的消息，然后調(diào)用消息處理函數(shù)進行相應的處理即可。 每個消息都包含一個消息頭osal_msg_hdr_t和用戶自定義的消息，osal_msg_hd

12、r_t結(jié)構(gòu)體的定義為： typedef struct void tnext; uint16 len; uint8 dest_id; ) osal msg_hdr_t;2022/7/1421消息中攜帶的事件typedef struct uint8 event; uint8 status; osal_event_hdr_t;2022/7/1422消息中攜帶的子類事件2022/7/1423總結(jié) 如何在應用程序中添加一個新任務在GenericApp.c文件，存在數(shù)組tasksArr和函數(shù)osalInitTasks。tasksArr數(shù)組里存放了所有任務的事件處理函數(shù)的地址；osalInitTasks是O

13、SAL的任務初始化函數(shù)，所有任務的初始化工作都在這里面完成，并且自動給每個任務分配一個ID。因此，要添加新任務，只需要編寫兩個函數(shù)： 新任務的初始化函數(shù)； 新任務的事件處理函數(shù)。 將新任務的初始化函數(shù)添加在osalInitTasks函數(shù)的最后，如下代碼所示。 const pTaskEventHandlerFn tasksArr = macEventLoop, nwk一event_loop, HalProcessEvent, #if defined( MT_TASK) MTProcessEvent. #endif2022/7/1424總結(jié) 如何在應用程序中添加一個新任務 APSevent_loo

14、p, #if defined (ZIGBEEFRAGMENTATION) APSF- ProcessEvent, #endif Z DApp_event_loop, #if defined (ZIGBEE_FREQAGILITY) l I defined (ZIGBEEPANID CONFlICT 1 Z DNwkMgr_event_loop, #endif GenericApp_ProcessEvent )；2022/7/1425總結(jié) 如何在應用程序中添加一個新任務 將事件處理函數(shù)的地址加入tasksArr數(shù)組，如下代碼所示。 void osalInitTasks( void) uint8

15、taskID=O： tasksEvents=(uint16*)osal_mem_alloc( sizeof(uint16) *tasksCnt); osal_memset( tasksEvents, O, (sizeof( uint16), *tasksCnt); macTasklnit( taskID+ ); nwk_init（taskID+）; Hal_lnit（taskID+）; #if defined( MT_TASK) MT_Tasklnit( taskID+ )j #endif APS_Init（taskID+); ZDApp_lnit( taskID+ )j GenericApp

16、_lnit( taskID); 2022/7/1426總結(jié) 如何在應用程序中添加一個新任務在此例中，將此前提到過的GenericApp_ProcessEvent函數(shù)添加到了數(shù)組的末尾，GenericApp_lnit函數(shù)在osalInitTasks中被調(diào)用。需要注意兩點：tasskArr數(shù)組里各事件處理函數(shù)的排列順序要與osalInitTasks函數(shù)中調(diào)用各任務初始化函數(shù)的順序保持一致，只有這樣才能夠保證每個任務的事件處理函數(shù)能夠接收到正確的任務ID（在osalInitTasks函數(shù)中分配）。為了保存osalInitTasks函數(shù)所分配的任務ID，需要給每一個任務定義一個全局變量。如在Gener

17、icApp.c中定義了一個全局變量byte GenericApp_TaskID; 并且在GenericApp_Init函數(shù)中進行了賦值。2022/7/14274.2 ZigBee點到點通訊程序設計2022/7/1428應用需求 開發(fā)一個簡單的點對點通信程序：從發(fā)送端發(fā)送一個數(shù)據(jù)，接收端接收到數(shù)據(jù)后校驗收到的數(shù)據(jù)是否正確，并給出相應的指示。 2022/7/1429需求細化ZigBee節(jié)點1配置為一個協(xié)調(diào)器，負責ZigBee網(wǎng)絡的組建。ZigBee節(jié)點2配置為一個終端節(jié)點，上電后加入ZigBee節(jié)點1建立的網(wǎng)絡，然后發(fā)送“LED”給節(jié)點1。 ZigBee節(jié)點1收到數(shù)據(jù)后，對接收到的數(shù)據(jù)進行判斷，如

18、果收到的數(shù)據(jù)是“LED”，則使開發(fā)板上的LED燈閃爍。2022/7/1430配置管理需要開發(fā)兩個程序，一個給協(xié)調(diào)器用，一個給終端節(jié)點用。但一般合在一個工程里，復用公共的文件，而不同的文件采用編譯踢除(Exclude from build)方法處理，并且采用不同的配置。文件呈灰白顯示狀態(tài)說明該文件不參與編譯，ZigBee協(xié)議棧正是使用這種方式實現(xiàn)對源文件編譯的控制。2022/7/1431Exclude from build2022/7/1432配置文件f8w2530.xcl、f8wConfig.cfg、f8wCoord.cfg(或f8wRouter.cfg或f8wEndev.cfg)三個文件包含

19、了節(jié)點的配置信息，具體功能如下：f8w2530.xcl-包含了CC2530單片機的鏈接控制指令（如定義堆棧大小、內(nèi)存分配等），一般不需要改動。 例如：下列代碼定義了外部存儲器的起始地址和結(jié)束地址。 -D_XDATA_START=0 x0001 -D_XDATA_END=0 x1EFFf8wCoord.cfg - 定義了設備類型協(xié)調(diào)器。 -DZDO_COORDINATOR -DRTR_NWKf8wRouter.cfg - 定義了設備類型路由器。 -DRTR_NWKf8wEndev.cfg - 定義了設備類型終端節(jié)點，不含RTR_NWK定義2022/7/1433f8wConfig.cfg包含了信道

20、選擇、網(wǎng)絡號等有關的鏈接命令。例如：下列代碼定義了建立網(wǎng)絡的信道默認為11，即從11信道上建立ZigBee無線網(wǎng)絡，第2行定義了ZigBee無線網(wǎng)絡的網(wǎng)絡號。 -DDEFAULT_CHANLIST=0 x00000800 / 11 - 0 x0B -DZDAPP_CONFIG_PAN_ID=0 xFFFF /16 bit因此，如果想從其他信道上建立ZigBee網(wǎng)絡和修改網(wǎng)絡號，就可以在此修改。 每個設備都有一組能被配置的參數(shù),整個配置參數(shù)在代碼中已經(jīng)定義了默認值（在f8wConfig. cfg中）。在同一個網(wǎng)絡中，所有設備的“網(wǎng)絡細節(jié)”配置參數(shù)（如PANID、Channel等）應該被設置成一樣

21、的值。每個設備的“設備細節(jié)”配置參數(shù)（Coordinator、Router、EndDevice等）可以配置為不同的值。 配置文件2022/7/1434配置文件協(xié)調(diào)器設備將建立網(wǎng)絡，其他設備將發(fā)現(xiàn)和加入這個網(wǎng)絡。 協(xié)調(diào)器將掃描所有被DEFAULT_CHANLIST參數(shù)制定的通道，選擇1個最小能量的通道。如：當DEFAULT_CHANLIST=0 x00003800時，會有多個選擇：11，12，13協(xié)調(diào)器將選擇用ZDAPP_CONFIG_PAN_ID參數(shù)指定的網(wǎng)絡ID。路由器和終端設備將掃描用DEFAULT_CHANLIST配置參數(shù)指定的通道和試圖發(fā)現(xiàn)ID為ZDAPP_CONFIG_PAN_ID參

22、數(shù)指定的網(wǎng)絡。2022/7/1435建立工程-新建文件復制一個已有的范例工程如GenericApp工程，將范例工程中的用戶自定義應用層主文件和頭文件刪除，如GenericApp工程中的GenericApp.h， GenericApp.c新建自己的應用層主文件和頭文件加入工程，如Coordinator.h、Coordinator.c和Enddevice.c 在不同的設備配置中用Exclude from build踢除不需要的文件，下一步，開始編寫代碼。2022/7/1436用戶應用層頭文件在Coordinator.h文件中輸入以下代碼：#ifndef COORDINATOR_H#define C

23、OORDINATOR_H#include ZComDef . h#define GENERICAPP ENDPOINT 10#define GENERICAPP PROFID 0 x0F04#define GENERICAPP DEVICEID 0 x0001#define GENERICAPP DEVICE_VERSION 0#define GENERICAPP_FLAGS 0#define GENERICAPP_MAX CLUSTERS 1#define GENERICAPP CIUSTERID 1extern void GenericApp_lnit( byte task_id );ex

24、tern UINT16 GenericApp_ProcessEvent ( byte task_id. UINT16 events ) ;#endif/* Data Types */typedef uint8 byte;typedef uint16 UINT16;typedef int16 INT16;2022/7/1437用戶應用層主文件 在Coordinator.c中輸入以下代碼： l #include OSAL.h 2 #include AF.h 3 #include ZDApp.h 4 #include ZDObject.h 5 #include ZDProfile.h 6 #incl

25、ude 7 #include Coordinator.h 8 #include DebugTrace.h 9 #if ! defined ( WIN32) 10 #include OnBoard.h 11 #endif 12 #include hal_lcd.h 13 #include hal_led.h 14 #include hal_key.h 15 #include hal_uart.h2022/7/1438用戶應用層主文件 16 const cId_t GenericApp_ClusterListGENERICAPP_ MAX CLUSTERS = 17 GENERICAPP_CLUS

26、TERID 上述代碼中的GENERICAPP_ MAX_CLUSTERS是在Coordinator.h文件中定義的宏，這主要是為了跟協(xié)議棧里面數(shù)據(jù)的定義格式保持一致，下面代碼中的常量都是以宏定義的形式實現(xiàn)的。18 const SimpleDescriptionFormat t GenericApp_SimpleDesc = 1 9 GENERICAPP_ENDPOINT ,2 0 GENERICAPP_PROFID,21 GENERICAPP_DEVICEID2 2 GENERICAPP_DEVICE_VERS ION,2 3 GENERICAPP_FLAGS,24 GENERICAPP_MA

27、X_CLUSTERS,2 5 ( cId_t *) GenericApp_ClusterList, 26 0, 27 (cId_t *)NULL ;上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用來描述一個ZigBee設備節(jié)點，稱為簡單設備描述符 2022/7/1439用戶應用層主文件 28 endPointDesc_t GenericApp_epDesc; 29 byte GenericApp_TaskID; 30 byte GenericApp_TransID; 上述代碼定義了三個變量，一個是節(jié)點描述符GenericApp_epDesc，一個是任務優(yōu)先級GenericApp_TaskID，最后一個是數(shù)據(jù)發(fā)送序列號Gen

28、ericApp_TransID。上述代碼中endPointDesc_t結(jié)構(gòu)體（注意，ZigBee協(xié)議棧中新定義的類型一般以_t結(jié)尾）的定義較為復雜，下面是該結(jié)構(gòu)體的定義：typedef struct byte endPoint; byte *task_id; SimpleDescriptionFormat_t *simpleDesc; afNetworkLatencyReq_t latencyReq; endPointDesc_t;2022/7/1440用戶應用層主文件31 void GenericApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t*pckt )；3

29、2 void GenericApp_SendTheMessage( void)； 上述代碼聲明了兩個函數(shù)，一個是消息處理函數(shù)GenericApp_MessageMSGCB, 另一個是數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)GenericApp_SendTheMessage。下面是該任務的任務初始化函數(shù)，格式較為固定。33 void GenericApp_lnit( byte task_id) 34 GenericApp_TaskID = task_id; /初始化了任務優(yōu)先級（OSAL分配）35 GenericApp_TransID = 0; /將發(fā)送數(shù)據(jù)包的序號初始化為036 GenericApp_epDesc.end

30、Point = GENERICAPP_ENDPOINT;37 GenericApp_epDesc.task_id = &GenericApp_TaskID;38 GenericApp_epDesc.simpleDesc = hdr.event ) case AF_INCOMING_MSG_CMD:48 GenericApp_MessageMSGCB ( MSGpkt ) ;/接收到了無線數(shù)據(jù)，進行處理。 49 break;50 default :51 break; / end of switch52 osal_msg_deallocate( (uint8 *)MSGpkt );/釋放消息所占據(jù)

31、的存儲空間，堆 53 MSGpkt= (afIncomingMSGPacket_t *).osal_msg_receive（GenericApp_TaskID）； /end of while54 return (events SYS_EVENT_MSG) ; / end of if55 return 0; / end of function消息處理函數(shù)大部分代碼是固定的，主體不需要修改，只需特定事件的處理邏輯2022/7/1442用戶應用層主文件56 void GenericApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_ttpkt) 57 unsigned cha

32、r buffer4 =” ”;58 switch (pkt-clusterId) 59 case GENERICAPP_CLUSTERID :60 osal_memcpy (buffer, pkt-cmd.Data, 3) ;61 if (buffer0=L)|(buffer1= E) | (buffer2=”D”) 62 HalLedBlink (HAL_LED_2, 0, 50, 500);63 else 64 HalLedSet ( HAL_LED_2 , HAL_LED MODE_ON) ; 65 break; 上述代碼中，字體加粗部分的格式是固定的，實現(xiàn)的基本功能如下： 第60行，將

33、收到的數(shù)據(jù)拷貝到緩沖區(qū)buffer中。 第61行，判斷接收到的數(shù)據(jù)是不是“LED”三個字符，如果是這三個字符，則執(zhí)行第62行，使LED2閃爍，如果接收到的不是這三個字符，則點亮LED2即可。2022/7/1443終端節(jié)點編程 用戶應用層主文件頭文件與協(xié)調(diào)器一樣，主文件大部分也一樣，只需修改應用層事件處理函數(shù)：43 UINT16 GenericApp_ProcessEvent ( byte task_id, UINT16 events afIncomingMSGPacket_t *MSGpkt;44 if ( events & SYS EVENT_MSG ) 45 MSGpkt = (afInc

34、omingMSGPacket_t *) osal_msg_receive ( GenericApp_TaskID ) ;46 while ( MSGpkt ) / loop MSGpkt47 switch ( MSGpkt-hdr.event ) 48 case ZDO_STATE_CHANGE :49 GenericApp_NwkState = (devStates_t) (MSGpkt-hdr.status) ;/讀取節(jié)點的設備類型50 if (GenericApp_NwkState = DEV_END_DEVICE) /如果是終端節(jié)點51 GenericApp_SendTheMessag

35、e ( ); /實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)發(fā)送。 52 break;53 default :54 break; osal_msg_deallocate (uint8 *) MSGpkt) ;55 MSGpkt=(afIncomingMSGPacket_t *) osal_msg_receive(GenericApp_TaskID ) ; / loop MSGpkt56 return (events SYS_EVENT_MSG); 57 return 0； 2022/7/1444終端節(jié)點編程 用戶應用層主文件數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)的實現(xiàn)：58 void GenericApp_SendTheMessage( void)

36、59 unsigned char theMessageData4 = “LED”；/存放要發(fā)送的數(shù)據(jù)6 0 afAddrType_t my_DstAddr; / 目的節(jié)點+EP61 my_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)Addr16Bit; /將發(fā)送地址模式設置為單播62 my_DstAddr. endPoint = GENERICAPP_ENDPOINT; /初始化端口號 63 my_DstAddr. addr. shortAddr = 0 x0000; /向協(xié)調(diào)器發(fā)送 64 AF_DataRequest( &my_DstAddr, &GenericApp_

37、epDesc, GENERICAPPCLUSTERID, 3， theMessageData， &GenericApp_TransID, AF_DISCV_ROUTE, AF_DEFAULT_RADIUS);65 HalLedBlink( HAL_lED_2,0,50,500); 2022/7/1445終端節(jié)點編程 用戶應用層主文件數(shù)據(jù)發(fā)送目的地址類型afAddrType_t ，該地址格式主要用在數(shù)據(jù)發(fā)送函教中。 typedef struct union uint16 shortAddr; ZlongAddr_t extAddr; addr; afAddrMode_t addrMode; by

38、te endPoint; uint16 panId; a fAddrType_t； 在ZigBee網(wǎng)絡中，要向某個節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)，需要從以下兩方面來考慮。 使用何種地址格式標識該節(jié)點的位置使用一種地址格式來標識該節(jié)點，因為每個節(jié)點都有自己的網(wǎng)絡地址，所以可以使用網(wǎng)絡地址來標識該節(jié)點，因此，afAddrType_t結(jié)構(gòu)體中定義了用于標識該節(jié)點網(wǎng)絡地址的變量uint16 shortAddr。 以何種方式向該節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù) 向節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)可以采用單播、廣播和多播的方式，在發(fā)送數(shù)據(jù)前需要定義好具體采用哪種模式發(fā)送，因此，afAddrType_t結(jié)構(gòu)體中定義了用于標識發(fā)送數(shù)據(jù)方式的變量afAddrMode_

39、t addrMode。2022/7/1446終端節(jié)點編程 數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)在ZigBee協(xié)議棧中進行數(shù)據(jù)發(fā)送可以調(diào)用AF_ DataRequest函數(shù)實現(xiàn)，該函數(shù)會調(diào)用協(xié)議棧里面與硬件相關的函數(shù)最終將數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送出去，這里面涉及對射頻模塊的操作，例如：打開發(fā)射機，調(diào)整發(fā)射機的發(fā)送功率等內(nèi)容，這些部分協(xié)議棧已經(jīng)實現(xiàn)了，用戶不需自己寫代碼去實現(xiàn)，只需要掌握AF DataRequest函數(shù)的使用方法即可。 afStatus_t AF_DataRequest( afAddrType_t *dstAddr, endPointDesc_t *srcEP,uint16 cID,uint16 len,uint

40、8 *buf,uint8 *transID,uint8 options,uint8 radius )2022/7/1447終端節(jié)點編程 數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù) uint16 cID 該參數(shù)描述的是命令號，在ZigBee協(xié)議里的命令主要用來標識不同的控制操作，不同的命令號代表了不同的控制命令，如節(jié)點1的端口1可以給節(jié)點2的端口1發(fā)送控制命令，當該命令的ID為1時表示點亮LED，當該命令的ID為0時表示熄滅LED，因此，該參數(shù)主要是為了區(qū)別不同的命令。如終端節(jié)點在發(fā)送數(shù)據(jù)時使用的命令ID是GENERICAPP_ CLUSTERID，該宏定義是在Coordinator.h文件中定義的，它的值為1。uint16

41、 len - 該參數(shù)標識了發(fā)送數(shù)據(jù)的長度。uint8 *buf-該參數(shù)是指向發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的指針，發(fā)送數(shù)據(jù)時只需要將所要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的地址傳遞給該參數(shù)即可，數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)會從該地址開始按照指定的數(shù)據(jù)長度取得發(fā)送數(shù)據(jù)進行發(fā)送。uint8 *transID - 該參數(shù)是一個指向發(fā)送序號的指針，每次發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送序號會自動加1（協(xié)議棧里面實現(xiàn)的該功能），在接收端可以通過發(fā)送序弓來判斷是否丟包，同時可以計算出丟包率。uint8 Options和uint8 radius-這兩個參數(shù)取默認值即可，options參數(shù)可以取AF_DISCV_ ROUTE，radius參數(shù)可以取AF_DEFAULT_ RA

42、DIUS。 2022/7/1448ZigBee協(xié)議術(shù)語設備(device) ：一般來說，一個節(jié)點( FFD/RFD)就是一個設備，對應于一個無線單片機，如CC2530；一個設備有一個無線射頻端，具有唯一的IEEE地址和網(wǎng)絡地址。端點( endpoint) ：它是一個8位的字段，描述一個射頻端所支持的不同應用。每一個ZigBee節(jié)點可以包含多個端點。端點0 x00用于尋址設備配置對象這是每個ZigBee設備都必須使用的端點。端點0 xff用來尋址所有活動端點，而端點0 xfl0 xfe暫時預留。因此，一個物理ZigBee射頻端在端點0 x010 xf0上共支持240個應用，即一個物理信道中最多可

43、能有240條虛擬信道。2022/7/1449ZigBee協(xié)議術(shù)語（續(xù)） 一個典型的ZigBee節(jié)點也將有很多屬性(attribute) ，每個屬性都有自己的值。一個簇(cluster)實際上是一些相關命令和屬性的集合，這些命令和屬性一起被定義為一個應用接口，在整個網(wǎng)絡中，每個簇都被分配了一個唯一的簇ID。 ZigBee協(xié)議還定義了一個稱為規(guī)范(profile)的術(shù)語，規(guī)范是指對分布式應用的描述，它是對邏輯設備及其接口描述的集合，是面向某個具體應用類別的公約、準則。它在消息、消息格式、請求數(shù)據(jù)或請求創(chuàng)建一個共同的分布式應用程序的處理行為上達成了共識。這意味著在ZigBee標準的范圍內(nèi)，各個廠商共

44、同合作形成統(tǒng)一的技術(shù)解決方案。例如：ZigBee聯(lián)盟制定的家庭照明控制燈的規(guī)范就希望不同的燈光設備供應商能夠統(tǒng)一不同的電燈類型和控制類型。 2022/7/14504.3 簡單通訊的擴展1 協(xié)調(diào)器串口輸出2022/7/1451串口的作用串口是開發(fā)板和用戶電腦交互的一種工具，正確地使用串口對于ZigBee無線網(wǎng)絡的學習具有較大的促進作用。 串口的作用體現(xiàn)在兩個方面：調(diào)試打印輸出ZigBee無線網(wǎng)絡與計算機間的傳輸通道在前面的ZigBee簡單無線通訊應用中，協(xié)調(diào)器收到數(shù)據(jù)包后在程序內(nèi)部進行檢查，判斷是否正確，通過LED的顯示模式來表征正確與否，不夠靈活。下面我們擴展協(xié)調(diào)器的功能，讓其收到數(shù)據(jù)后通過串

45、口輸出到PC中讓串口調(diào)試助手直接顯示收到的數(shù)據(jù)內(nèi)容。2022/7/1452ZStack中的串口使用嵌入式開發(fā)中使用串口的基本步驟： 初始化串口，包括設置波特率、中斷等； 向發(fā)送緩沖區(qū)發(fā)送數(shù)據(jù)或者從接收緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)。但是由于ZigBee協(xié)議棧的存在，使得串口的使用略有不同，在ZigBee協(xié)議棧中已經(jīng)對串口初始化所需要的函數(shù)進行了實現(xiàn)，用戶只需要傳遞幾個參數(shù)就可以使用串口，此外，ZigBee協(xié)議棧還實現(xiàn)了串口的讀取函數(shù)和寫入函數(shù)。因此，用戶在使用串口時，只需要掌握ZigBee協(xié)議棧提供的串口操作相關的三個函數(shù)即可。ZigBee協(xié)議棧中提供的與串口操作有關的三個函數(shù)為：uint8 HalUARTO

46、pen(uint8 port, halUARTCfg_t *config);uint16 HaIUARTRead(uint8 port, uint8 *buf, uint16 len);uint16 HaIUARTWrite(uint8 port,uint8 *buf, uint16 len).2022/7/1453協(xié)調(diào)器串口輸出編程思路首先確保主文件中包含了串口頭文件#include “hal_uart.h”其次為串口消息緩存設置緩沖區(qū)然后在初始化部分增加串口初始化代碼最后在無線數(shù)據(jù)包接收函數(shù)中增加串口輸出代碼2022/7/1454協(xié)調(diào)器代碼修改 在Coordinator.c中輸入以下代碼：

47、 l #include OSAL.h 2 #include AF.h 3 #include ZDApp.h 4 #include ZDObject.h 5 #include ZDProfile.h 6 #include 7 #include Coordinator.h 8 #include DebugTrace.h 9 #if ! defined ( WIN32) 10 #include OnBoard.h 11 #endif 12 #include hal_lcd.h 13 #include hal_led.h 14 #include hal_key.h 15 #include hal_ua

48、rt.h2022/7/1455協(xié)調(diào)器代碼修改16 const cId_t GenericApp_ClusterListGENERICAPP_ MAX CLUSTERS =17 GENERICAPP_CLUSTERID 18 const SimpleDescriptionFormat t GenericApp_SimpleDesc = 19 GENERICAPP_ENDPOINT ,20 GENERICAPP_PROFID,21 GENERICAPP_DEVICEID22 GENERICAPP_DEVICE_VERS ION,23 GENERICAPP_FLAGS,24 GENERICAPP_M

49、AX_CLUSTERS,25 ( cId_t *) GenericApp_ClusterList,26 0,27 (cId_t *)NULL ;28 endPointDesc_t GenericApp_epDesc;29 byte GenericApp_TaskID;30 byte GenericApp_TransID;31 unsigned char uartbuf 128；/串口消息緩存32 void GenericApp_MessageMSGCB ( afIncomingMSGPacket_t *pckt ) ;33 void GenericApp_SendTheMessage ( vo

50、id ) ;34 static void rxCB (uint8 port,uint8 event); /串口接收處理函數(shù) 2022/7/1456協(xié)調(diào)器代碼修改void GenericApp_lnit ( byte task_id ) halUARTCfg_t uartConfig; GenericApp_TaskID = task_id; GenericApp_TransID = 0; GenericApp_epDesc.endPoint = GENERICAPP_ENDPOINT; GenericApp_epDesctask_id = &GenericApp_TaskID; Generic

51、App_epDesc.simpleDesc = (SimpleDescriptionFormat_t*)&GenericApp_SimpleDesc; GenericApp_epDesc.latencyReq = noLatencyReqs; afRegister( &GenericApp_epDesc);1 uartConfig.configured = TRUE ;2 uartConfig.baudRate = HAL_UART_BR_115200;3 uartConfig.flowControl = FALSE;4 uartConfig.callBackFunc = rxCB;/注冊串口

52、接收處理函數(shù)5 HalUARTOpen(0,&uartConfig);2022/7/1457halUARTCfg_ttypedef struct bool configured; uint8 baudRate; bool flowControl; uint16 flowControlThreshold; uint8 idleTimeout; halUARTBufControl_t rx; halUARTBufControl_t tx; bool intEnable; uint32 rxChRvdTime; halUARTCBack_t callBackFunc;halUARTCfg_t;/*

53、fn HalUARTOpen* brief Open a port according tp the configuration specified by parameter.* param port - UART port* config - contains configuration information*/uint8 HalUARTOpen(uint8 port, halUARTCfg_t *config)2022/7/1458協(xié)調(diào)器代碼修改41 UINT16 GenericApp_ProcessEvent( byte task_id, UINT16 events ) 42 afIn

54、comingMSGPacket t *MSGpkt;43 if ( events & SYS_EVENT_MSG ) 44 MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *) osal_msg_receive(GenericApp_TaskID) ;45 while ( MSGpkt ) 46 switch ( MSGpkt-hdr.event ) case AF_INCOMING_MSG_CMD:48 GenericApp_MessageMSGCB ( MSGpkt ) ;/接收到了無線數(shù)據(jù)，進行處理。 49 break;50 default :51 break; / en

55、d of switch52 osal_msg_deallocate( (uint8 *)MSGpkt );/釋放消息所占據(jù)的存儲空間，堆 53 MSGpkt= (afIncomingMSGPacket_t *).osal_msg_receive（GenericApp_TaskID）； /end of while54 return (events SYS_EVENT_MSG) ; / end of if55 return 0; / end of function2022/7/1459協(xié)調(diào)器代碼修改56 void GenericApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPack

56、et_ttpkt) 57 unsigned char buffer4 =” ”;58 switch (pkt-clusterId) 59 case GENERICAPP_CLUSTERID :60 osal_memcpy (buffer, pkt-cmd.Data, 3) ;61 if (buffer0=L)|(buffer1= E) | (buffer2=”D”) 62 HalLedBlink (HAL_LED_2, 0, 50, 500);63 else 64 HalLedSet ( HAL_LED_2 , HAL_LED MODE_ON) ; /通過串口發(fā)送接收到的無線數(shù)據(jù)包 HalUA

57、RTWrite( SERIAL_APP_PORT, pkt-cmd.Data, pkt-cmd.DataLength );65 break; 2022/7/1460串口接收 static void rxCB(uint8 port,uint8 event) 1 HalUARTRead(0,uartbuf,16) ;2 if (osal.memcmp (uartbuf, ,16)3 4 HalUARTWrite(0,uartbuf, 16) ;5 第1行，調(diào)用HaIUARTRead()函數(shù)，從串口讀取數(shù)據(jù)并將其存放在uartbuf數(shù)組中。第2行，使用osal_memcmp0函數(shù)判斷接收到的數(shù)據(jù)是否

58、是字符串“www. ”，如果是該字符串，在osal_memcmp0函數(shù)返回TURE，執(zhí)行第4行。2022/7/1461條件編譯選項2022/7/14624.4簡單通訊的擴展2 終端節(jié)點周期發(fā)送2022/7/1463周期發(fā)送需求和方法上述簡單無線通信中，終端節(jié)點只在加入網(wǎng)絡后發(fā)了一個數(shù)據(jù)包，而實際應用中常常需要每隔一段時間采集一個傳感器數(shù)據(jù)并發(fā)送出去，因此，需要做周期發(fā)送的代碼編程。怎么實現(xiàn)周期性的發(fā)送數(shù)據(jù)呢？使用ZigBee協(xié)議棧里面的一個定時函數(shù)osal_start_timerEx()，該函數(shù)可以實現(xiàn)毫秒級的定時，定時時間到達后發(fā)送數(shù)據(jù)到協(xié)調(diào)器，發(fā)送完數(shù)據(jù)后，再定時一段時間，定時時間到達后，

59、發(fā)送數(shù)據(jù)到協(xié)調(diào)器，這樣就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的周期性發(fā)送。2022/7/1464osal start_timerEx()函數(shù) 函數(shù)原型如下： uint8 osal start_timerEx( uint8 taskID, uint16 event_id, uint16 timeout_value ), 有三個參數(shù)：uint8 taskID -該參數(shù)表明定時時間到達后，哪個任務對其作出響應；uint16 event_id-該參數(shù)是一個事件ID，定時時間到達后，該事件發(fā)生，因此需要添加一個新的事件，該事件發(fā)生則表明定時時間到達，因此可以在該事件的事件處理函數(shù)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送；uint16 timeout_va

60、lue -定時時間由timeout_value（以毫秒為單位）參數(shù)確定。添加新事件的方法是：在Enddevice.c文件中添加如下宏定義。#define SEND_DATA_EVENT 0 x01這樣就添加了一個新事件SEND_DATA_EVENT，該事件的ID是0 x01。 2022/7/1465周期發(fā)送邏輯在用戶應用程事件處理函數(shù)中，當終端節(jié)點加入網(wǎng)絡后啟動定時器，觸發(fā)第一次的事件SEND_DATA_EVENT，而在SEND_DATA_EVENT的事件處理程序中進行數(shù)據(jù)發(fā)送，同時啟動下一次的數(shù)據(jù)發(fā)送定時器，如此不斷循環(huán)下去。使用osal_set_event0函數(shù)設置SEND_DATA_EV