无线传感网络实训|实验5.3 Zstack无线收发实验

发布者：唯众    布时间：2020-12-01 14:32:06    点击量：

       从本节开始，我们就进入了ZigBee协议栈的程序开发。开始本节内容之前，先对协议栈的基本内容做个讲解。ZigBee无线传感器网络涉及电子、电路、通信、射频等多学科的知识，这对于入门级学习来说，无形中增加了学习难度，很多读者看协议、射频电路……学了半年甚至更长的时间，但是连基本的点对点通信都无法实现，更别说ZigBee网络应用了。基于此原因，本章采用一种新学习思路，快速帮大家 理解、使用 ZigBee 协议栈。先进行 ZigBee 无线网络通信的学习和实验，有了感性认知后再看 ZigBee协议栈视频、射频、天线等知识，看完后再实验一遍加深印象，用此法会起到事半功倍的效果，经过多名初学者学习所积累总结出的经验，希望对您有所帮助。
       另外，由于协议栈的代码量太大，本节开始不再粘贴大量代码了，只对重要部分进行截取讲解。请大家自己打开工程文件参考本教程内容进行学习。

1．实验目的

1）、ZigBee协议栈简介
2）、如何使用ZigBee协议栈
3）、ZigBee协议栈的安装、编译与下载
4）、协议栈无线收发控制蜂鸣器
5）、协议栈工作流程

2．实验设备

硬件：PC机一台、ZIGBEE网关、ZIGBEE节点、仿真器一个）
软件：2000/XP/win7系统，IAR8.10集成开发环境

3．ZigBee协议栈简介

什么是ZigBee协议栈呢？它和ZigBee协议有什么关系呢?协议是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准进行正常的数据发射和接收。协议栈是协议的具体实现形式，通俗点来理解就是协议栈是协议和用户之间的一个接口，开发人员通过使用协议栈来使用这个协议的，进而实现无线数据收发。下图展示了ZigBee无线网络协议层的架构图。ZigBee的协议分为两部分，IEEE802.15.4定义了PHY（物理层）和MAC介质访问层）技术规范；ZigBee联盟定义了NWK（网络层）、APS（应用程序支持子层）、APL（应用层）技术规范。ZigBee协议栈就是将各个层定。

4．如何使用ZigBee协议栈

协议栈是协议的实现，可以理解为代码，函数库，供上层应用调用，协议较底下的层与应用是相互独立的。商业化的协议栈就是给你写好了底层的代码，符合协议标准，提供给你一个功能模块给你调用。你需要关心的就是你的应用逻辑，数据从哪里到哪里，怎么存储，处理；还有想要的网络；当你想从一个设备发数据到另一个设备时，调用无线数据发送函数；当然，接收端就调用接收函数；当你的设备没事干的时候，你就调用睡眠函数；要干活的时候就调用唤醒函数。所以当你做具体应用时，不需要关心协议栈是怎么写的，里面的每条代码是什么意思。除非你要做协议研究。每个厂商的协议栈有区别，也就是函数名称和参数可能有区别，这个要看具体的例子、说明文档。怎么使用ZigBee协议栈?举个例子，用户实现一个简单的无线数据通信时的一般步骤：组网：调用协议栈的组网函数、加入网络函数，实现网络建立与节点的加入。
发送：发送节点调用协议栈的无线数据发送函数，实现无线数据发送。
接收：接收节点调用协议栈的无线数据接收函数，实现无线数据接收。
至于调用该函数后，如何初始化硬件进行数据发送等工作，用户不需要关心，ZigBee协议栈己经将所需要的工作做好了，我们只需要调用相应的API函数即可，而不必关心具体实现细节。看起来是不是很简单呢，是不是有动手试试的冲动。先别急还要先安装ZigBee协议栈才能进行开发调试呢？

5．ZigBee协议栈的安装、编译与下载

解压“ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0协议栈安装文件.rar”解压得到.exe文件，双击进行安装，路径你可以选择默认，同样你也可以选择你想要安装的位置。也许有人就困惑了，装完之后不是应该有个桌面图标的么？其实所谓的安装协议栈只是把一些文件解压到你安装的目录下。好了，协议栈是安装好了，可是怎么用它呢？装了肯定要用啊是吧，别急，我们先来看看这个协议栈的目录：Components，顾名思义这个是放我们的库的文件夹，里面放了一些我们用到的ZDO，driver，hal，zcl等库的代码Documents，这个不用说大家都知道是放TI的开发文档的，里面很多都是讲述协议栈的API的有空时可以看看Projects，这个文件夹放的是TI协议栈的例子程序，一个个例子程序都是以一个个project的形式给我们的，学好这些例子程序里面的一两个，基本可以完成ZigBee无线通信了。

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