《無線傳感網(wǎng)技術(shù)》實訓內(nèi)容課件 實訓項目五：zigbee協(xié)議

ZigBee無線網(wǎng)絡涉及電子、電路、通信、射頻等多學科的知識，這對于入門級學習來說，無形中增加了學習難度，很多初學者看zigBee協(xié)議、射頻電路......，學了半年甚至更長的時間，但是連基本點對點通信都無法實現(xiàn)，別說根據(jù)對ZigBee協(xié)議的理解來實現(xiàn)正常的無線網(wǎng)絡部署工作了。本任務不是將重點放在復雜的ZigBee協(xié)議、射頻、天線等知識，而是直接進行射頻、天線等知識，而是直接進行射頻、天線等知識，而是直接進行ZigBee無線網(wǎng)絡點對通信的學習，基本思路是：從發(fā)送端一個數(shù)據(jù)，接收到后校驗的是否正確，并給出相應的指示。很簡單的功能，但是這里涉及以下問題：數(shù)據(jù)在協(xié)議棧里面是如何流動的；如何調(diào)用Z-Stack協(xié)議棧提供的發(fā)送函數(shù)：如何使用Z-Stack協(xié)議棧進行數(shù)據(jù)的接收；如何理解Z-Stack協(xié)議棧；Z-Stack協(xié)議棧是采用分層的思想，各都具有哪些功能；如何利用Z-Stack協(xié)議棧提供的函數(shù)來實現(xiàn)基本無線傳感器網(wǎng)絡應用程序開發(fā)：系統(tǒng)硬件對ZigBee協(xié)議都提供了哪些支持。既然Z-Stack協(xié)議棧已經(jīng)實現(xiàn)了ZigBee協(xié)議，那么用戶就可以使用協(xié)議棧提供的API進行應用程序的開發(fā)，在開發(fā)過程中完全不必關心ZigBee協(xié)議的具體實現(xiàn)細節(jié)，只需要關心一個核心的問題：應用程序數(shù)據(jù)從哪里來到哪里去。下面舉個例子，當用戶應用程序需要進行數(shù)據(jù)通信時，需要按照如下步驟實現(xiàn)：①調(diào)用協(xié)議棧提供的組網(wǎng)函數(shù)、加入網(wǎng)絡函數(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡的建立與節(jié)點的加入；②發(fā)送設備調(diào)用協(xié)議棧提供的無線數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送；③接收端調(diào)用協(xié)議棧提供的無線數(shù)據(jù)接收函數(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確接收。因此，使用協(xié)議棧進行應用程序開發(fā)時，開發(fā)者不需要關心協(xié)議棧是具體怎么實現(xiàn)的（例如：每個函數(shù)是怎么實現(xiàn)的，每條函數(shù)代碼是什么意思等），只需要知道協(xié)議棧提供的函數(shù)實現(xiàn)什么樣的功能，會調(diào)用相應的函數(shù)來實現(xiàn)自己的應用需求即可。技巧提示：在TI推出的ZigBee2007協(xié)議棧（又稱作Z-Stack）中，提供的數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)如下：用戶調(diào)用該函數(shù)即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線發(fā)送，當然，在此函數(shù)中有8個參數(shù)，用戶需要將每個參數(shù)的含義理解以后，才能達到熟練應用該函數(shù)進行無線數(shù)據(jù)通信的目的。AF_DataRequest0函數(shù)中最核心的兩個參數(shù)：·uint16len-發(fā)送數(shù)據(jù)的長度；·uint8*buf-指向存放發(fā)送數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)的指針。至于調(diào)用該函數(shù)后至于調(diào)用該函數(shù)后至于調(diào)用該函數(shù)后如何初始化硬件進行數(shù)據(jù)發(fā)送等工作，用戶不需要關心，Z-Stack協(xié)議棧已經(jīng)將所需要的初始化工作了，這就類似于學習TCP/IP網(wǎng)絡編程時，用絡編程時，用戶只需要調(diào)用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送、接收函數(shù)即可，而不必關心具體的網(wǎng)卡驅(qū)動（如DM9000、CS8900網(wǎng)卡是如何接收數(shù)據(jù)的）具體實現(xiàn)細節(jié)?？梢灾苯訌腡I官網(wǎng)下載協(xié)議棧安裝文件或者直接拷貝最新的協(xié)議棧文件到C盤即可。協(xié)議棧文件如下圖所示：操作方法如下：在我們的資料中找到TexasInstrumentsTexasInstruments這個文件夾，然后拷貝C盤的根目錄。目錄詳情/ComponentsZ-StackStackStack協(xié)議棧所有的核心源碼和硬件驅(qū)動在目錄，進入該如下圖協(xié)/Components/halCC2530硬件驅(qū)動層，包含LCD驅(qū)動程序，KEY驅(qū)動程序，LED驅(qū)動程序，UART驅(qū)動程序等。/Components/macCC2530Zigbee通信底層，由部分源碼和庫組成，TI在CC2530硬件基礎上封裝的通信層/Components/mtTI提供的debugger層，該層提供了一系列的調(diào)試接口，可以通過PC直接訪問Z-stack協(xié)議。/Components/osal操作系統(tǒng)抽象層，整個Z-Stack運行在OSAL基礎上，OSAL相當于一個操作系統(tǒng)，管理每個任務，關于OSAL的詳情見《OSAL編程指南》。/Components/stackZ-Stack協(xié)議棧源碼各層所在目錄，包括af層，nwk層，zcl層，zdo層等等。想要深入Z-Stack協(xié)議，對該目錄下的源碼的全面分析非常必要/Components/zmac在mac層之上又封裝了一層，叫做zmac，為上層的Z-Stack提供接口。/DocumentsZ-Stack相關的文檔目錄，包括Z-Stack協(xié)議棧的描述，OSAL層API函數(shù)介紹，SampleApp介紹等文檔。非常重要，在進行zigbee開發(fā)前強烈建議仔細閱讀該目錄下的文檔。/ProjectsZ-Stack是zigbee協(xié)議的實現(xiàn)協(xié)議的實現(xiàn)，但如何將此協(xié)議應用具體的中，就需要一些列的實例，也是我們后的所有實例和示程序，也是我們后面開發(fā)z-stackstackstackstackstack應用程序的重要目錄。/Projects/zstack/HomeAutomation家庭自動化應用示例程序，包含無線開關、無線燈控等程序/Projects\zstack\LibrariesZstack封裝好的庫函數(shù)，這部分TI不提供源代碼，只是以庫的形式提供。/Projects/zstack/SamplesZ-Stack簡單的應用程序示例，包括組通信，綁定通信等示例程序/Projects/zstack/SE智能能源示例程序，例如無線電表等。/Projects/zstack/Toolsz-stack示例程序中所用到的配置文件等。/Projects/zstack/UtilitiesZ-Stack實用程序，像串口透傳/Projects/zstack/ZMainMain函數(shù)和板級配置源文件目錄/Projects/zstack/ZNPZNP其實也是非常有用的程序，他把zigbee協(xié)議完全封裝在cc2530中，通過ZNP程序，可以通過uart，spi或其他接口，上層的mcu來控制cc2530。在圖中所示的文件布局中，左側(cè)有很多文件夾，如App、HAL、MAC等，這些文件夾對應了Z-Stack協(xié)議棧中不同的層，使用Z-Stack協(xié)議棧進行應用程序的開發(fā)，一般只需要修改App目錄下的文件即可。在ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡中有三種設備類型：協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點，設備類型是由ZiglBee協(xié)議棧不同的編譯選項來選擇的。在IAR左邊的Workspace的下拉列表中選擇CoordinatorEB協(xié)調(diào)器程序。或者RouterEB路由器程序、EndDeviceEB節(jié)點程序等配置。協(xié)調(diào)器主要負責網(wǎng)絡組建、維護、控制終端節(jié)點的加入等。路由器主要負責數(shù)據(jù)包的路由選擇，終端節(jié)點負責數(shù)據(jù)的采集，不具備路由功能。在本任務中，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，節(jié)點1和節(jié)點2均可以通過Joystick的右方向鍵加入和退出該網(wǎng)絡，通過Joystick的up方向鍵通過zigbee網(wǎng)絡發(fā)送一條閃爍led的命令到其他節(jié)點，其他節(jié)點如果處在這個網(wǎng)絡中，會控制led閃爍。我們打開協(xié)議棧工程文件，選擇CoordinatorEB，然后打開SampleApp.c，在函數(shù)SampleApp_Init里有這樣的初始化代碼。220行：afRegister函數(shù)，用來將上面的節(jié)點描述符進行注冊，只有注冊以后，才可以使用OSAL提供的系統(tǒng)服務。上述代碼是消息處理函數(shù)，該函數(shù)大部分代碼是固定的，讀者不需要修改，只需要熟悉這種格式即可，唯一需要讀者修改的是上面的反顯的函數(shù)，可以修改函數(shù)的實現(xiàn)形式，但是其功能基本上都是完成對接收數(shù)據(jù)的處理。253行：SYS_EVENT_MSG，是否是系統(tǒng)消息判斷。Rf通信層上傳來的數(shù)據(jù)以及hal層的按鍵等時間，均會觸發(fā)該系統(tǒng)事件。255行：申請內(nèi)存，創(chuàng)建MSG結(jié)構(gòu)體指針，準備接收系統(tǒng)消息。261行：KEY_CHANGE，按鍵按下，觸發(fā)的消息事件。262行：按鍵對應的消息處理函數(shù)，其實就是處理一下是哪個按鍵按下，然后執(zhí)行何種動作。266行：AF_INCOMING_MSG_CMD，網(wǎng)絡上有發(fā)來數(shù)據(jù)，準備接收。267行：網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理函數(shù)。271行：ZDO_STATE_CHANGE，ZDO狀態(tài)發(fā)生變化，當系統(tǒng)初始化后，程序會根據(jù)節(jié)點的配置情況，進入?yún)f(xié)調(diào)器模式、路由器模式或者終端節(jié)點模式中的一個。278行：osal_start_timerEx，osal提供的定時器函數(shù)，后面?zhèn)魅氲臅r間，將在設定的某個時間以后開始執(zhí)行。293行：當處理完MSG消息后，需要對剛才申請的內(nèi)存進行銷毀。否則會造成內(nèi)容泄露，最后內(nèi)存消耗完后死機。305行：SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT，用戶自定義的消息事件，在z-stack程序里經(jīng)常需要用戶自定義各種事件，完成用戶的控制邏輯，比如我們需要在10ms以后點亮一個led，平時的做法，通常是延時，或者開啟一個單片機的timer，當10ms到后執(zhí)行點亮led的操作，但是早osal里，這個過程就變得非常簡單。我們只需要調(diào)用osal_start_timerEx函數(shù)，傳入需要執(zhí)行的事件標識，然后串口10ms時間參數(shù)，然后我們就可以去做別的事情，當時間到后，我們的任務函數(shù)會被自動調(diào)用，也就是在if(events*SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT)里開始操作就可以了，如果10ms之后還需要這個操作，則將osal_start_timerex在放到這個函數(shù)里執(zhí)行一次就可以了。391行，判斷clusterID，這個ID是在初始化的時候傳入Z-Stack中，代碼如下：396行：SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID，閃爍事件的cluster。397行：保存網(wǎng)絡中發(fā)過來的閃爍事件的數(shù)據(jù)。也就是閃爍的時間，這個時間是在網(wǎng)絡里的其他節(jié)點通過zigbee網(wǎng)絡發(fā)送過來。將網(wǎng)絡中發(fā)送過來的數(shù)據(jù)保存到flashtime這個變量中。398行：調(diào)用led接口函數(shù)，閃爍led。注意，這里的HAL_LED_4，在程序底層被映射到了HAL_LED_1，所以實驗室閃爍的是D1綠色LED。在代碼的261行，是處理按鍵消息。按鍵的消息處理函數(shù)如下。341行：判斷是否是按鍵1，對應的joystickup。如果是按鍵1按下，則執(zhí)行按鍵1動作。347行：SampleApp_SendFlashMessage(SAMPLEAPP_FLASH_DERATION)向網(wǎng)絡中發(fā)送閃爍led的命令。445行：AF_DateRequest函數(shù)。這部分的代碼是本實驗的關鍵部分，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)發(fā)送。第一個參數(shù)是目標地址，第二個參數(shù)是端點描述符，第三個參數(shù)是剛才看到的SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID，第四個參數(shù)是需要發(fā)送的數(shù)據(jù)長度。第五個參數(shù)是需要發(fā)送的數(shù)據(jù)。后面的參數(shù)暫時略過。這里發(fā)送了三個字節(jié)長的數(shù)據(jù)。攜帶的是讓對方閃爍的時間參數(shù)。操作說明將CoordinatorEB程序下載到開發(fā)板中，將RouterEB或者EndDeviceEB下載到另外一個開發(fā)板中。記得設置option，燒寫的時候擦除flash。這里提醒一下，開發(fā)板可以使用仿真器供電或者USB供電，也可以外接電池進行供電。程序燒寫好之后，打開協(xié)調(diào)器電源開關。幾秒后，會發(fā)現(xiàn)協(xié)調(diào)器的LED3閃爍幾次后常亮，這表明協(xié)調(diào)器已經(jīng)初始化了一個zigbee網(wǎng)絡，其他節(jié)點可以加入。然后給終端節(jié)點上電。節(jié)點上電后后會持續(xù)搜索是否有網(wǎng)絡存在，如果存在，則點亮自己的LED3，然后加入該網(wǎng)絡。如果沒有，則持續(xù)搜索。因此協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點沒有上電先后順序電先后順序。此時，我們按下開發(fā)板（燒寫了協(xié)調(diào)器程序）的joystickup按鍵。會發(fā)現(xiàn)另外一個開發(fā)板（燒寫了終端節(jié)點程序）的LED1閃爍了四次。每次按下，都會觸發(fā)該事件，表明協(xié)調(diào)器像終端節(jié)點的數(shù)據(jù)發(fā)送已成功。然后，我們按下開發(fā)板（燒寫了終端節(jié)點程序）的Joystickup按鍵，會發(fā)現(xiàn)協(xié)調(diào)器開發(fā)板的LED1閃爍了4次。同樣也表明，終端節(jié)點像協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)發(fā)送也已成功。這是值得慶祝的現(xiàn)象，因為我們通過zigbee協(xié)議完成了數(shù)據(jù)的收發(fā)。注：如果大家的終端開發(fā)板燒寫了EndDeviceEB這個程序后，發(fā)現(xiàn)無法接收數(shù)據(jù)時請注意，程序里對EndDeviceEB做了節(jié)電處理。數(shù)據(jù)傳輸原理分析協(xié)調(diào)器上電后，會按照編譯時給定的參數(shù)，選擇合適的信道、合適的網(wǎng)絡號，建立zigbee網(wǎng)絡，這部分內(nèi)容，讀者不需要寫代碼實驗，z-stack協(xié)議棧已經(jīng)實現(xiàn)了。終端節(jié)點上電后，會進行硬件電路的初始化，然后搜索是否有zigbee無線網(wǎng)絡，如果有zigbee無線網(wǎng)絡再自動加入。（這是最簡單地情況，當然可以控制節(jié)點加入網(wǎng)絡時需要符合編譯時確定的網(wǎng)絡號等），最后發(fā)送數(shù)據(jù)到協(xié)調(diào)器，最后使led閃爍。數(shù)據(jù)發(fā)送在Z-Stack協(xié)議棧中進行數(shù)據(jù)發(fā)送可以調(diào)用AF_DataRequet.t函數(shù)實現(xiàn)，該函教會調(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，用戶不需要自己寫代碼去實現(xiàn)，只需要掌握AF_DataRequest函數(shù)的使用方法即可。下面簡要講解AF_DataRequest數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)中各個參數(shù)的具體含義。①afAddrType_t*dstAddr,該參數(shù)包含了目的節(jié)點的網(wǎng)絡地址以及發(fā)送數(shù)據(jù)的格式，如廣播、單?；蚨嗖ァ?/p>

②endPointDesc_t*srcEP,在zigbee無線網(wǎng)絡中，通過網(wǎng)絡地址可以找到某個具體的節(jié)點，如協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡地址是0x0000，但是鋸條某個節(jié)點上，還有不同的端口（endpoint），每個節(jié)點上最多支持240個端口。節(jié)點與端口的關系如圖4-21所示，每個節(jié)點上最多有240個端口，端口0是默認的zdo（zigbeedeviceobject），端口1~240用戶可以自定義，不同節(jié)點上的端口之間可以進行通信。如節(jié)點1的端口1可以給節(jié)點2的端口1發(fā)送控制命令來閃爍led，節(jié)點1的端口1也可以給節(jié)點2的端口2發(fā)送命令進行數(shù)據(jù)采集操作。但是節(jié)點2上的端口1和端口2的網(wǎng)絡地址是相同的。所以僅僅通過網(wǎng)絡地址無法區(qū)分，所有在發(fā)送數(shù)據(jù)時不但要指定網(wǎng)絡地址，還有指定端口號。我們可以把端口理解為tcp/ip中的port。因此，通過上面的論述，可以得到如下的結(jié)論?！な褂镁W(wǎng)絡地址區(qū)分不同的節(jié)點；·使用端口號來分區(qū)同一個節(jié)點上的不同需求。③uint16cID,這個參數(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的控制命令，如上面提到的FLASH的clusterid。④uint16len,發(fā)送數(shù)據(jù)的長度⑤uint8*buf,該參數(shù)紙箱發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的指針，發(fā)送數(shù)據(jù)時，之需要將所需要的發(fā)送的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的地址傳遞給該參數(shù)即可。⑥uint8*transID,該參數(shù)是一個紙箱發(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)該功能。），在接收端可以通過發(fā)送序列號來判斷是否丟包，同時可以計算出丟包率。⑥uint8options,和uint8radius，這兩個參數(shù)取默認值即可，options參數(shù)可以去AF_DISCV_ROUTE，radius參數(shù)可以取AF_DEFAULT_RADIUS。數(shù)據(jù)接收當一個節(jié)點給其他節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)后，其他節(jié)點會收到該收據(jù)，但是協(xié)議棧里面是如何得到通過天線接受到的數(shù)據(jù)的呢？前文提到，在Z-Stack協(xié)議棧里添加一個小型的操作系統(tǒng)，正式因為這個操作系統(tǒng)，才使得對協(xié)議棧的開發(fā)變得容易，但是對于非計算機專業(yè)的初學者來說，如果操作系統(tǒng)的只是比較薄弱，則需要更多的實驗才能很好的理解協(xié)議棧中的數(shù)據(jù)流向以及各種機制。當協(xié)調(diào)器收到數(shù)據(jù)后，操作底層的協(xié)議棧會將該數(shù)據(jù)封裝成一個消息，然后通過這個操作系統(tǒng)osal的接口發(fā)送這個消息，也就是放到osal的消息隊列中。每個消息都有自己的消息ID，表示接收到新數(shù)據(jù)的消息的ID是AF_INCOMING_MSG_CMD，其中AF_INCOMING_MSG_CMD宏定義的值是0x1A，這個是協(xié)議棧代碼里定義好的，用戶不可修改（在Zcomdef.h中定義）。因此，任務函數(shù)中的代碼中有如下的代碼段首先使用osal_msg_receive函數(shù)從消息隊列中接觸一個消息，然后使用switch-case語句對消息類型進行判斷（就是判斷消息ID），如果消息ID是AF_INCOMING_MSG_CMD則進行相應的數(shù)據(jù)接收工作。到此為止，讀者至少理清楚這條線索：當一個節(jié)點通過z-stack提供的數(shù)據(jù)發(fā)送接口發(fā)送數(shù)據(jù)后，其他節(jié)點的協(xié)議棧收到數(shù)據(jù)后，只要從消息隊列中接收消息，取得自己需要的數(shù)據(jù)即可，其他工作，都由Z-Stack協(xié)議棧自動完成了。建立自己的協(xié)議棧工程在ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡中有三種設備類型：協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點，設備類型是由ZiglBee協(xié)議棧不同的編譯選項來選擇的。在本實驗中，ZigBee節(jié)點1配置為協(xié)調(diào)器，負責建網(wǎng)，ZigBee節(jié)點2配置為終端，上電后加入ZigBee節(jié)點1建立的網(wǎng)絡，然后發(fā)送“LED”三個字符給節(jié)點1.打開\ZStack-CC2530-2.5.1a\Projects\zstack\Samples目錄，這里是我們建立工程的地方，在這個目錄下有3個文件，如下圖所示：首先復制GenericApp到本目錄下，如圖所示：將文件名改為TestA打開TestA\Source，如圖所示修改這三個文件的名稱，如圖所示：打開路徑TestA\CC2530DB，將里面的文件改為：用記事本打開這3個文件，替換其中的GenericApp為TestA，然后保存。打開目錄TestA\Source，替換該文件里的3個文件中的GenericApp為TestA，在IAR中打開工程，如下如所示：到這里，全新的工程就已經(jīng)建立好了。將TestA工程的TestA.h和TestA.c刪除，方法是點擊TestA.h，然后點擊右鍵，選擇Remove即可，刪除后如下圖所示單擊File，在彈出的下拉菜單中選擇New，然后選擇File，如圖所示，將該文件保存為Coordinator.h，然后用相同的方法建立Coordinator.c和Enddevice.c文件，保存哦路徑為Sample\TestA\Source。下面添加剛建立的文件到工程中來，方法是：右鍵點擊APP，然后點ADD，然后選擇AddFiles，選擇剛剛新建的3個文件，打開即可。協(xié)調(diào)器的編程下面開始編寫代碼。首先是OSAL_TestA.c文件編程。程序文件請參考OSAL_TestA.c。該文件是操作系統(tǒng)初始化需要的部分，在osalInitTasks()函數(shù)里。從上面看出，工程編譯首先必須定義osalInitTasks()函數(shù)。tasksArr()任務存放的位置，在操作系統(tǒng)中輪流用到，所以也必須初始化，這樣編譯就可以通過了，協(xié)議棧這樣就可以完成網(wǎng)絡的建立，但是我們還需要添加自己的任務。自己的任務添加到tasksArr()里面，但輪詢到該任務時，必須分配一個任務ID，在osalInitTasks()添加。編譯完成上面的文件后，點擊保存，查看是否報錯。最后然后我們開始編寫Coordinator.c，程序文件請參考資料的Coordinator.c文件。此外我們還要在Common.h中定義應用層的一些初始化參數(shù)。Common.h程序文件如下：到此協(xié)調(diào)器的編程基本結(jié)束。，下面我你們回憶一下上述代碼所作的基本工作:1)刪除了協(xié)議棧中的GenericApp.h和GenericApp.c文件，然后添加了3個文件：Coordinator.cCoordinator.h,Enddevice.c。2)給出了Common.h的代碼和Coordinator.c代碼，其中Common.h定義了初始化的一些參數(shù)，Coordinator.c文件中很多代碼的格式都是固定的，直接從協(xié)議棧復制過來，函數(shù)的具體作用可以參考《ZigBee2007協(xié)議棧API函數(shù)使用說明.pdf》，讀者大部分只需要看懂即可。下面需要改動一下OSAL_GenericApp.c文件，因為我們需要添加自己的任務，所以在OSAL_TestA.c文件中添加任務，需要在OSAL_TestA.c做以下修改。在constpTaskEventHandlerFntasksArr[]數(shù)組的最后面添加GenericApp_ProcessEvent，如下圖所示：以及在osalInitTasks(void)最后添加GenericApp_Init(taskID)；如下圖所示：在Workspace西面的下拉列表框中選擇CoordinatorEB，然后右鍵單擊Enddevice.c文件，在彈出的下拉菜單中選擇Options，如下圖所示：在彈出的對話框中，選擇Excludefrombuild，此時，Enddevice.c文件呈灰色顯示狀態(tài)，此時，可以打開Tools文件夾，可以看到f8wEndec.cfg和f8wRouter.cfg文件也是呈灰色狀態(tài)，如下圖所示。文件呈灰色狀態(tài)說明該文件不參與編譯，ZigBee協(xié)議棧真是使用這種方式實現(xiàn)對源文件的控制。F8w2530.xcl、f8wConfig.cfg、f8wCoord.cfg三個文件包含可節(jié)點的配置信息，因此，如果想修改RF參數(shù)，如信道等，設備類型（協(xié)調(diào)器、終端、路由器），網(wǎng)絡號等應該在這3個文件里修改。程序編寫完成，文件也配置好了，就可以編譯和下載程序了，編譯結(jié)果如下：最后通過仿真器把程序下載到CC2530開發(fā)板中。終端的編程終端的編程和協(xié)調(diào)器編程類似。首先在Workspace西面的下拉列表框中選擇EnddviceEB，然后右鍵單擊Coordintor.c文件，在彈出的下拉菜單中選擇Options，如下圖所示：和剛才一樣，通過option控制一些文件不參與編譯。然后我們開始編寫Enddevice.c的程序。程序源文件請參考資料的源碼。數(shù)據(jù)發(fā)送代碼和上一節(jié)講到的第一個Z-stack協(xié)議棧實驗原理一樣，這里就不重復了。編譯完之后通過仿真器把程序下載到終端模塊中。HAL層分析CC2530硬件驅(qū)動層，包含所有硬件設備（例如LCD、KEY、LED、UART等）的驅(qū)動函數(shù)及接口。HAL文件夾為硬件平臺的抽象層，包含common、include和target三個文件夾。common文件夾common文件夾下包含有hal_assert.c、hal_drivers.c兩個文件。其中hal_assert是聲明文件，用于調(diào)試，hal_drivers是驅(qū)動文件。hal_assert.c在hal_assert.c文件中包含兩個重要的函數(shù)：halAssertHandler()、halAssertHazardLights()。halAssertHandler()函數(shù)為硬件系統(tǒng)檢測函數(shù)。如果定義了ASSERT_RESET宏，系統(tǒng)將調(diào)用HAL_SYSTEM_RESET()復位，否則將調(diào)用halAssertHazardLights()執(zhí)行閃爍LED命令。voidhalAssertHandler(void){/*executecodethathandlesasserts*/#ifdefASSERT_RESETHAL_SYSTEM_RESET();系統(tǒng)復位#elif!definedASSERT_WHILE當檢測到錯誤時，LED燈閃爍命令函數(shù)halAssertHazardLights();#elsewhile(1);#endif}halAssertHazardLights()函數(shù)控制LED閃爍，根據(jù)不同的硬件平臺定義的LED的個數(shù)來決定閃爍的LED的不同。比如CC2530與CC2430所使用的硬件平臺不同，決定了閃爍的LED的不同。如果硬件平臺定義的LED的個數(shù)是1#if(HAL_NUM_LEDS>=1)LED1閃爍HAL_TOGGLE_LED1();#if(HAL_NUM_LEDS>=2)HAL_TOGGLE_LED2();#if(HAL_NUM_LEDS>=3)HAL_TOGGLE_LED3();#if(HAL_NUM_LEDS>=4)HAL_TOGGLE_LED4();#endif#endif#endif#endifhal_drivers.chal_drivers.c文件中包含了與硬件相關的初始化和事件處理函數(shù)。該文件中有4個比較重要的函數(shù)：硬件初始化函數(shù)Hal_Init()、硬件驅(qū)動初始化函數(shù)HalDriverInit(void)、硬件事件處理函數(shù)Hal_ProcessEvent（）和詢檢函數(shù)Hal_ProcessPoll()。Hal_Init()是硬件初始化函數(shù)，其功能是通過“注冊任務ID號”以實現(xiàn)在OSAL層注冊，從而允許硬件驅(qū)動的消息和事件由OSAL處理。voidHal_Init(uint8task_id){/*RegistertaskID*/注冊任務ID號Hal_TaskID=task_id;

#ifdefCC2591_COMPRESSION_WORKAROUNDosal_start_reload_timer(Hal_TaskID,PERIOD_RSSI_RESET_EVT,PERIOD_RSSI_RESET_TIMEOUT);#endif}HalDriverInit(void)是硬件驅(qū)動初始化函數(shù)，被main函數(shù)調(diào)用，用于初始化與硬件設備有關的驅(qū)動。voidHalDriverInit(void){/*TIMER*/初始化定時器#if(definedHAL_TIMER)&&(HAL_TIMER==TRUE)#error"Thehaltimerdrivermoduleisremoved."#endif/*ADC*/定義了ADC，初始化ADC#if(definedHAL_ADC)&&(HAL_ADC==TRUE)HalAdcInit();#endif/*DMA*/#if(definedHAL_DMA)&&(HAL_DMA==TRUE)//MustbecalledbeforetheinitcalltoanymodulethatusesDMA.HalDmaInit();#endif/*AES*/#if(definedHAL_AES)&&(HAL_AES==TRUE)HalAesInit();#endif/*LCD*/#if(definedHAL_LCD)&&(HAL_LCD==TRUE)HalLcdInit();#endif/*LED*/#if(definedHAL_LED)&&(HAL_LED==TRUE)HalLedInit();#endif/*UART*/#if(definedHAL_UART)&&(HAL_UART==TRUE)HalUARTInit();#endif/*KEY*/#if(definedHAL_KEY)&&(HAL_KEY==TRUE)HalKeyInit();#endif/*SPI*/#if(definedHAL_SPI)&&(HAL_SPI==TRUE)HalSpiInit();#endif/*HID*/定義USB，初始化USB，只限于CC3531#if(definedHAL_HID)&&(HAL_HID==TRUE)usbHidInit();#endif}Hal_ProcessEvent（）函數(shù)在APP層中的任務事件處理中調(diào)用，用于相應的硬件事件作出處理，具體包括系統(tǒng)消息事件、按鍵處理事件和睡眠模式等。uint16Hal_ProcessEvent(uint8task_id,uint16events){uint8*msgPtr;

(void)task_id;//Intentionallyunreferencedparameter系統(tǒng)消息事件if(events&SYS_EVENT_MSG){msgPtr=osal_msg_receive(Hal_TaskID);while(msgPtr){/*Dosomethinghere-fornow,justdeallocatethemsgandmoveon*//*De-allocate*/osal_msg_deallocate(msgPtr);/*Next*/msgPtr=osal_msg_receive(Hal_TaskID);}returnevents^SYS_EVENT_MSG;}

if(events&HAL_LED_BLINK_EVENT)LED閃爍事件{#if(defined(BLINK_LEDS))&&(HAL_LED==TRUE)HalLedUpdate();#endif/*BLINK_LEDS&&HAL_LED*/returnevents^HAL_LED_BLINK_EVENT;}if(events&HAL_KEY_EVENT)按鍵處理事件{#if(definedHAL_KEY)&&(HAL_KEY==TRUE)/*Checkforkeys*/HalKeyPoll();/*ifinterruptdisabled,donextpolling*/if(!Hal_KeyIntEnable){osal_start_timerEx(Hal_TaskID,HAL_KEY_EVENT,100);}#endif//HAL_KEYreturnevents^HAL_KEY_EVENT;}#ifdefPOWER_SAVING睡眠模式if(events&HAL_SLEEP_TIMER_EVENT){halRestoreSleepLevel();returnevents^HAL_SLEEP_TIMER_EVENT;}#endif#ifdefCC2591_COMPRESSION_WORKAROUNDif(events&PERIOD_RSSI_RESET_EVT){macRxResetRssi();return(events^PERIOD_RSSI_RESET_EVT);}#endif

/*Nothinginterested,discardthemessage*/return0;}Hal_ProcessPoll()函數(shù)在main中被osal_system調(diào)用，要來對可能產(chǎn)生的硬件事件進行詢檢。voidHal_ProcessPoll(){/*TimerPoll*/定時器詢檢#if(definedHAL_TIMER)&&(HAL_TIMER==TRUE)#error"Thehaltimerdrivermoduleisremoved."#endif/*UARTPoll*/#if(definedHAL_UART)&&(HAL_UART==TRUE)HalUARTPoll();#endif/*SPIPoll*/#if(definedHAL_SPI)&&(HAL_SPI==TRUE)HalSpiPoll();#endif/*HIDpoll*/USB詢檢#if(definedHAL_HID)&&(HAL_HID==TRUE)usbHidProcessEvents();#endif

#ifdefined(POWER_SAVING)定義睡眠模式/*AllowsleepbeforethenextOSALeventloop*/ALLOW_SLEEP_MODE();允許在下一個事件到來之前進入休眠模式#endif}include文件夾include文件夾主要包含各個硬件模塊的頭文件，主要內(nèi)容是與硬件相關的常量定義以及函數(shù)聲明。target文件夾target文件夾目錄下包含了某個設備類型下的硬件驅(qū)動文件、硬件開發(fā)平臺上的配置文件、MCU信息和數(shù)據(jù)類型。本例采用的硬件平臺CC2530，硬件設備類型是CC2530EB（EB是版本號，表示是評估版）。小知識（BB是電池版，DB是開發(fā)版）CC2530EB文件夾下包含三個子文件夾，分別是Config、Drivers、Include。Config文件夾Config文件夾中包含了hal_borad_cfg.h,在hal_borad_cfg.h中定義了硬件資源的配置，比如GPIO、DMA、ADC等。在hal_borad_cfg.h文件中可以定義開發(fā)板的硬件資源。以LED為例，CC2530EB版本中定義了兩個LED：LED1和LED2。*1-Green*/#defineLED1_BVBV(0)#defineLED1_SBITP2_0#defineLED1_DDRP2DIR#defineLED1_POLARITYACTIVE_HIGH如果定義了HAL_BOARD_CC2530EB_REV17，則可以定義LED2和LED3#ifdefined(HAL_BOARD_CC2530EB_REV17)/*2-Red*/#defineLED2_BVBV(1)#defineLED2_SBITP1_1#defineLED2_DDRP1DIR#defineLED2_POLARITYACTIVE_HIGH/*3-Yellow*/#defineLED3_BV