ZigBee学习电子笔记

第一讲
第二讲
2530通用I/O口有21个：P0/P1/口个8个；P2口5个，其中，P1_0、P_1
有20mA的驱动能力，其余只有4mA
2.IO口配置相关的寄存器（3个）
PxSEL: P0SEL、P1SEL、P2SEL，每个寄存器是1byte，分别用来设定3个口的工作模式。

IO的两种工作模式：
1.普通IO口模式：点灯、监测按键输入
2.片上外设模式：作为串口或者其他非普通IO口
PxDIR:P0DIR/P1DIR/P2DIR,每个寄存器占一个字节，用来设定IO口作为输入还是输出
PxINP:P0INP/P1INP/P2INP：
输入情况下，注意P2INP寄存器后3位的用法（见下图）：
输出示例（以P0_0为例）：
1）设置P0_0为普通IO口工作模式，非片上外设：P0SEL=0xFE(&11111110) 2）让P0_0作为输出用，非输入监测用：P0DIR=0x01(+ 00000001)
3）输出（如P0_0=0或P0_0=1等）。

输入示例（让P1_2作为输入）：
1）设置P1_2为普通IO口工作模式，非片上外设：P1SEL=0xfd(11111011)
2）让P1_2作为输入检测用，非输出用P1DIR=0xfd(11111011)
3）选择上拉、下拉或三态中的一种输入（因为上电的时候寄存器默认为0，所以IO口都默认工作在普通IO口输入、上下拉模式）
4）检测用：
If （P1_2= =0 or 1）
{
}
Else
{
}
总结：由此可见，当芯片上电初始化后，3组IO口默认工作在普通IO口下的输入监测、上拉输入模式。

自己编程示例：
第三讲：外部中断检测
中断有3级开关：
CPU中断总开关------IO口组中断开关---------IO组内某口中断开关中断信号触发类型选择：上升、下降
因此，某IO口产生中断需配置：
1）CPU中断开关打开；
EA=1;
2）该口所在的IO组中断打开；
P0组的中断开关在IEN1的第5位；
P1组的中断开关在IEN2的第4位；
P2组的中断开关在IEN2的第1位；
3）该口中断打开；
P0IEN；8位寄存器。

例如要把P0_2脚的中断开关打开，就要把该寄存器的第2位在程序中置1
P1IEN
P2IEN
4）配置中断信号的触发方式
PICTL寄存器（8位）
中断函数:
编程示例：
#pragma vector=P0INT_VECTOR
__Interrupt void zd()
{
…...
P0IFG=0;//为避免死循环需要先清零，该寄存器有8位，分别为P0组8个脚的标志位，若某个脚产生中断，则该位置1，故出中断函数时要清零。

P0IF=0;//CPU中断标志清零
}
第四讲：时钟的切换和控制串口时钟：
cc2530片内有4个时钟源，芯片工作时必须使用一高一低频进行搭配，使用两个寄存器进行对其配置以及当前状态标志。

配置时钟源：
CLKCONCMD命令寄存器：8位寄存器
D6位用于高频时钟的选择；
D7位用于低频时钟的选择；
0表示外部，1表示内部？（视频里）
芯片进行无线通信时必须将时钟切换到32MHz的石英晶振上
CLKCONSTA除了时钟状态标志外还有时钟分频功能
参考代码如下：
串口
串口0有两组备用位置：备用位置1为P0_2和P0_3；
备用位置2为P1_4和P1_5。

到底选择哪组由PERCFG寄存器的第0位配置，0表示备用1,1表示备用2.
串口编程示例（部分）：
第五讲：DIY无线通信模块
射频通信
注意：
1）数据不能直接被发送出去，必须调制到高频载波上发送以提高通信效率，接收设备再解调恢复原始数据。

IEEE802.15.4 ISM信道：2.4GHz频段/915GHz频段/896GHz频段
实验中ZigBee大约工作在2.4GHz频段（16个信道）
2）什么是信道？
2405M 11号信道
2410M 12号信道
2415M 13号信道
…..
2480M 26号信道
信道一致的两个收发模块才能进行收发！
3) 网络地址（网络短地址）、PANID（个域网ID）
网络短地址：
类似于计算机以太网的局域网，每台计算机都有唯一的一个IP地址。

在ZigBee网络中，每一个通信模块都有一个通信地址，即网络短地址；
网络短地址为2个字节。

PANID：
为了区分不同的ZigBee网络为每个ZigBee网络标示的ID，2个字节。

4）每一个CC2530芯片上都有一块RAM存放发送和接收数据，缓冲区。

都是128byte。

模块通信编程示例（以视频中板子为例）
下图是主程序（主函数）：
#define SHORT_ADDR0 XREG( 0x6174 )
#define SHORT_ADDR1 XREG( 0x6175 )//宏映射到CC2530的RAM上，
操作宏就是操作对应地址上的RAM。

发送模块的主函数里做了哪些工作：
1）板子上需要用到的资源初始化；
2）设置本模块的网络短地址；
3）等待按钮中断。

4）发生按钮中断时，在按钮中断里调用void RFSend(char*pstr,char len);函数把数据发送出去
射频发送函数的定义如下：
以上为数据发送做准备
注意：RFST是数据发送寄存器
射频接收函数定义如下：
数码管配置程序：
板子上其他硬件资源配置程序（均已模块化）：
实验中，使用key3按键控制另一模块的LED灯，该按键的中断程序如下图：
其中涉及到该板子系统自定义的宏（如ON_LED0），参考如下：
总结：ZigBee既需要软件上（协议栈）的支持，也需要硬件上支持协议就是基于某硬件上数据进行传输的格式
第六讲：协议栈之操作系统抽象层OSAL
1、操作系统是什么？能干什么事？为什么要在Zigbee里面引入操作系统他和Zigbee是什么关系？
Main()
{
While()
{
A;
B;//新加入B段代码后会对A段代码产生影响。

Delay（）；//浪费CPU的资源。

及时使用定时器也会使得代码繁琐}
}
//为了提高代码执行效率、便于管理代码、提高软硬件资源的利用率、提高整个程序效率，便引入了操作系统。

协议栈就是按照一定格式对数据进行打包、拆包以及一些其他功能的程序。

协议栈里面有一个类似操作系统的东西（OSAL）
传统程序：
Main()
{
While()
{
A;//采集数据
B;//处理数据
C;//报警、打印
}
}
引入操作系统后：
A;//采集数据-------模块化一个任务（功能、函数）1（ID）
B;//处理数据
C;//报警、打印
任务的定义：在操作系统中实现某种功能的一块代码
任务由一个全局变量来标识ID：任务ID char
任务通信：使用全局变量来标记任务执行状态、交流信息
如Char a=0来标记任务1正在执行，当为0时，主程序检测到该任务已完成，采取其他操作。

Main（）
{
osal_init_system( )//初始化每一个任务
osal_start_system( )
}
每一个任务：
1）其内容由其自己的功能代码定义，代码在任务（处理）函数里，每个函数名是一个16位的地址，
2）有自己的任务ID号
3）每个任务都有一个用来通信的全局变量，为2个字节，存于16位的数组中,即
16位变量tasksEvents[任务ID]，如：
tasksEvents[0]
tasksEvents[1]
操作系统初始化函数osal_start_system( )进入之后，是一个死循环：不管得检查每一个任务的通信变量是否为零如果为0，则反复检查，如果不为零，则通过该变量的下标找到其任务ID号码，在通过该ID号从tasksAst找到相应的任务函数进行处理
这就是OSAL的运作原理。

事件：按钮按下以后产生中断，中断把某个任务通信的16位变量的某一位置1（还有其他一些操作）
消息：向某一个任务发送消息就是把任务通信的16位变量的某一位置1，通信变量里面不同的位代表不同的消息
调度：调度某一个任务就是运行某一个任务
协议栈置操作系统抽象层按钮实验
代码跟踪
找到按键中断函数，half_key.c文件，里面的中断代码执行（通信变量置位等）完后发消息给主函数，检测到后进入处理函数。

怎么配置按钮中断、小灯：
OnBoard.c一些全局的函数和变量
配置在
half_key.c配置一些寄存器和宏（注释：Ctrl+K，取消shift+Ctrl+K）
OSAL 实际发消息机制
1）按钮按下进入
half_key.c
2）
操作系统的函数：
（hal_drivers.c ）
OSAL 是TI 公司开发的一个类似OS 的调度软件，并不是真正的OS 第七讲：协议栈之组网通信
在无线传感器网络里，按照其网络功能将ZigBee 模块分为协调器、路由器、终端
这三者在网络中的不同点：
1) 协调器是WSN 的发起者，创建网络，路由器和终端加入该网络
2) 网络地址，加入到协调器所创建的网络里的节点（协调器、路由器、终端）都会获得一个在该网络里唯一的16位地址（2byte ），即网络地址（网络短地
址），并且，协调器的网络地址永远是0x0000，其余节点的网络短地址是不确定的
3)除了协调器之外，其他节点如要加入网络，需要待加入节点的父节点介绍引
入，注意：终端节点是不能充当父节点的，其他均可
个域网ID（PANID）：区分不同ZigBee网络的网络标识ID
4）端点：每个加入到ZigBee网络里的无线模块均是一个节点，每个节点里逻辑上存在若干个端点，模块间的收发消息均需指定一个端点进行，因此节点间通信的本质是端点间的通信，端点中有若干簇，端点号可以不同，但是簇号要一致。

ZigBee网络广播通信配置流程：
<协调器>
1）接收部分
首先定义一个节点，定义一个端点描述符（结构体）
簇（数组）ID16位
填写端点描述符然后进行注册，注册完成后（端点和任务绑定），端点便可以接收消息了，外部从指定端点发来的数据都会引发对应用户任务的一个消息事件，然后调用任务处理函数，把数据取出来。

在接受处理函数里通过簇来区分
2）发送部分
首先定义一个节点，定义一个端点描述符（结构体）
簇（数组）ID16位
填写端点描述符然后进行注册，注册完成后（端点和任务绑定），端点便可以发送消息了。

因为发送的时候确定目标（宿主），所以必须要获取目标的信息，故发送方必须指定接收方的信息，如地址模式（宏），接收方接收端点
设计一个系统函数：OSAL发数据的函数：
第八讲：。