TI_zigbee协议栈结构分析应用
zigbee协议栈各层的功能
竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee协议栈各层的功能篇一：zigbee协议栈各层分析3.4.2协议栈概况本课题研究的系统zigbee协议栈设计基于msstate_lRwpan。
msstate_lRwpan是由美国密西西比州立大学的Robertb.Reese教授开发的一套zigbee协议的简化实现。
该协议栈可用于多种硬件平台，实现了协调器、路由器和精简功能节点之间的树路由、直接消息传输并用静态绑定方法实现了间接路由[[xxxix]]。
课题在对该协议栈进行深入分析的基础上，根据本课题中使用硬件平台的实际情况进行修改，将其移植到msp430+cc2420的硬件平台上来。
程序使用c语言编写，使用iaR公司的ew430工具作为集成开发环境，编译后下载到目标板的msp430芯片中。
协议栈使用有限状态机（Fsm，Finitestatemachine）的编程方式，在协议的每一层实现单独的有限状态机来跟踪该层的工作状态，整个协议栈采用嵌套调用的方式，上层调用下层的有限状态机，实现完整协议栈的运行。
最顶层的有限状态机是应用程序支持子层（aps）的apsFsm（），需要周期性的调用，以维持整个协议栈正常运行。
经过对msstate_lRwpan协议各层源程序的原理和实现方法进行分析后发现，在将协议栈从一种硬件平台移植到另外一种硬件平台时，需要修改的主要是物理层（phy）和媒体接入控制层（mac），这两层与硬件联系紧密，需要针对节点硬件的实际连接方式作较大的修改，涉及的文件主要有cc2420.c、clockhal.c和halstack.c等。
phy层和mac层屏蔽了硬件的差异，上层协议通过服务接入点（sap，serviceaccesspoint）使用下层协议提供的服务，透明地完成对硬件的控制，所以网络层（nwk）和应用层（aps）等文件要作的改动较小。
3.4.3物理层phy物理层是协议的最底层，承担着和外界直接作用的任务。
zigbee 协议栈
zigbee 协议栈Zigbee 协议栈。
Zigbee 是一种无线通信协议，它被设计用于低数据速率、低功耗的应用场景，如智能家居、工业自动化、传感器网络等。
Zigbee 协议栈是指在 Zigbee 网络中的协议层，它定义了 Zigbee 网络中各个节点之间的通信规则和协议。
Zigbee 协议栈主要包括物理层、MAC 层、网络层和应用层。
物理层定义了无线通信的调制解调方式、频率和功率控制等；MAC 层负责数据的传输和接收，以及网络中节点的管理；网络层则负责路由和数据包转发；应用层则定义了具体的应用协议和数据格式。
在 Zigbee 协议栈中，物理层使用了 IEEE 802.15.4 标准，它定义了无线通信的物理层和 MAC 层规范，包括频率、调制方式、数据帧格式等。
MAC 层定义了数据的传输方式，包括信道访问方式、数据帧格式、数据重传机制等。
网络层则定义了路由协议和数据包转发规则，以实现多跳网络的数据传输。
应用层则定义了具体的应用协议，如 Zigbee Home Automation（ZHA）、Zigbee Light Link（ZLL）等。
Zigbee 协议栈的设计遵循了低功耗、低成本、可靠性和安全性的原则。
它采用了分层的设计，使得各个层之间的功能清晰明了，易于实现和维护。
同时，Zigbee 协议栈还支持多种网络拓扑结构，包括星型、网状和混合型网络，以满足不同应用场景的需求。
在实际的应用中，开发人员可以使用 Zigbee 协议栈来快速构建 Zigbee 网络应用。
通过使用 Zigbee 协议栈，开发人员可以方便地实现节点之间的数据通信、网络管理和安全保护，从而加速产品的开发周期和降低开发成本。
总的来说，Zigbee 协议栈是 Zigbee 网络中的核心部分，它定义了 Zigbee 网络中节点之间的通信规则和协议。
通过使用 Zigbee 协议栈，开发人员可以快速构建低功耗、低成本、可靠性和安全性的Zigbee 网络应用，满足不同应用场景的需求。
【无线通信篇Zstack协议栈】CC2530ZigbeeZstack协议栈组网项目及详细讲解篇
【⽆线通信篇Zstack协议栈】CC2530ZigbeeZstack协议栈组⽹项⽬及详细讲解篇物联⽹⽆线通信技术，ZigBee⽆线传感⽹络CC2530最⼤的特点就是⼀个拥有⽆线收发器（RF）的单⽚机，既能实现单⽚机功能，也能实现⽆线传输Zstack协议栈是ZigBee协议栈⾥的翘楚，是ZigBee组⽹的⾸选协议栈项⽬实现功能：l 总共有三个端点，⼀个协调器和两个终端节点l 终端节点1连接DHT11温湿度传感器，定时上传给协调器l 终端节点2连接LED，可以通过协调器按键控制，定时上报LED开关状态l 协调器连接12864 OLED 屏幕，实时显⽰温湿度和LED状态l 协调器可以通过按键控制终端2的LED开关，控制后将会显⽰控制结果扩展功能（当前未实现，可进⼀步开发实现）：l 连接协调器串⼝，将终端节点采集的数据通过串⼝发送，PC写上位机实现数据展⽰l 连接WIFI或者4G模块，WIFI模块如ESP8266，实现数据局域⽹⽆线传输或者上传到OneNET、机智云、阿⾥云、⾃⼰开发云服务器等，实现WEB或⼿机APP显⽰和控制。
⼀、项⽬测试（可想⽽知，⼴州的天⽓有多热，39℃了都）实现功能汇总：l 总共有三个端点，⼀个协调器和两个终端节点l 终端节点1连接DHT11温湿度传感器，定时上传给协调器l 终端节点2连接LED，可以通过协调器按键控制，定时上报LED开关状态l 协调器连接12864 OLED 屏幕，实时显⽰温湿度和LED状态l 协调器可以通过按键控制终端2的LED开关，控制后将会显⽰控制结果(⼀) 环境汇总芯⽚：CC2530F256Zstack协议栈：ZStack-CC2530-2.5.1a编程环境：IAR(⼆) 引脚分配协调器：128*64 OLED 0.96⼨屏幕供电：3.3V通信协议：IIC引脚：SDA P0_6SCL P0_7按键：IO：P0_1下降沿触发中断终端1：DHT11：通信⽅式：单总线协议供电：3.3VIO:P0_6终端2：LEDIO：P1_0说明：⾼电平点亮，低电平熄灭⼆、基础认识(⼀) CC2530单⽚机CC2530最⼤的特点就是⼀个拥有⽆线收发器（RF）的单⽚机，既能实现单⽚机功能，也能实现⽆线传输。
zigbee 协议栈
zigbee 协议栈Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信协议，它是一种低功耗、短距离的无线网络协议，可以用于物联网中各种设备的通信。
Zigbee协议栈是指一套软件的层次结构，用于实现Zigbee协议的功能和特性。
Zigbee协议栈由四个层次组成：应用层，网络层，MAC层和物理层。
应用层是Zigbee协议栈的最高层，它提供了应用程序与其他网络层之间的接口。
应用层负责处理数据的收发，以及定义数据的格式和协议。
应用层也负责处理设备与设备之间的通信，例如传感器与控制器之间的通信。
网络层是Zigbee协议栈的中间层，它负责网络的发现和路由选择。
网络层的主要功能是将数据传输到目标设备，以及维护网络拓扑结构。
网络层使用一种叫做AODV（Ad-hoc On-Demand Distance Vector）的路由选择算法来决定数据的传输路径。
MAC层是Zigbee协议栈的第二层，它负责实现对数据的传输和控制。
MAC层的主要功能包括数据的处理、帧的编码和解码、对信道的管理等。
MAC层使用CSMA-CA（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）协议来控制数据的传输，并通过BEACON帧来管理设备之间的通信。
物理层是Zigbee协议栈的最底层，它负责将数据从电子信号转换为无线信号，并传输到接收设备。
物理层的主要功能包括信号的调制和解调、信道编码和解码、信号的传输和接收等。
Zigbee协议栈还支持一种叫做ZDO（Zigbee Device Object）的设备对象。
ZDO是一个与设备相关的软件模块，提供了设备的管理和控制功能。
ZDO负责设备的发现、加入网络、离开网络、重置等操作，并通过指定的应用程序接口来与设备进行通信。
总的来说，Zigbee协议栈是一个非常复杂的系统，包含了多个层次和各种功能。
它通过不同的层次和模块来实现Zigbee协议的各种特性和功能，从而使得物联网设备之间可以方便地进行通信和控制。
《无线传感器网络设计与应用》课程标准
《无线传感器网络设计与应用》课程标准课程名称：无线传感器网络设计与应用总学时：60学分：4开课单位：电气信息工程学院课程类别：专业拓展课授课方式：教、学、做一体化适用专业：电子信息工程技术专业、应用电子技术专业一、课程性质《无线传感器网络设计与应用》是电子信息工程技术专业、应用电子技术专业的一门专业拓展课。
二、课程设计思路《无线传感器网络设计与应用》课程采用“基础理论——项目化实践”的组织结构组织课程教学内容。
首先，通过基本理论的教学，使同学们了解无线传感器网络的发展历程、特征、关键技术以及应用方向。
其次，通过师生共同完成一系列完整项目的形式开展教学活动。
教师边示范，边讲解，边指导，学生边学、边做、边实践。
实现在“教中学”，在“学中做”，在“做中学”，教、学、做合一。
使学生在项目实施过程中收获知识，提高技能，掌握方法，感受实际工作过程。
三、课程基本目标本课程培养目标分为方法能力、专业能力和社会能力：1、方法能力（1）掌握搜集、整理、应用“无线传感器网络”相关学习资源的方法；（2）掌握无线传感器网络应用系统功能需求分析、系统设计、软硬件联合调试的方法；2、专业能力（1）了解无线传感器网络体系结构、路由协议、MAC协议、拓扑控制、定位技术、时间同步、安全技术、协议标准；（2）掌握IAR Embedded Workbench软件的使用；（3）掌握以TI CC2530 SoC芯片为CPU的应用系统硬件电路设计；（4）掌握TI CC2530 SoC芯片祼机软件开发；（5）掌握基于CC2530硬件平台和IAR软件平台的Zigbee Zstack协议栈应用开发。
3、社会能力（1）具有良好的职业道德和社会责任感、工作责任心，能主动参与到工作中；（2）具有团队协作精神，能主动与人合作、交流和协商；（3）具有群体意识和劳动组织能力。
（4）具有诚实守信的品质，树立环保、节能和安全意识。
四、先修课程《无线传感器网络设计与应用》课程的先修课程有《程序设计基础》、《传感器的选择与应用》、《单片机应用设计与制作》。
z-stack的概念
Z-Stack是TI公司针对Zigbee协议推出的一个开源协议栈。
它基于Zigbee协议规范，提供了从物理层到应用层的完整实现，帮助开发者快速构建Zigbee无线应用。
Z-Stack采用模块化设计，方便开发者根据需求进行功能裁剪和扩展。
同时，Z-Stack具有良好的可移植性和可维护性，支持多种平台和开发环境。
Z-Stack主要包括以下几个部分：物理层、MAC层、网络层和应用层。
其中，网络层包括Zigbee协议的核心功能，如拓扑结构、路由机制、安全机制等。
应用层则提供了丰富的API接口，方便开发者进行应用开发。
Z-Stack的发展经历了多个版本，不断优化和完善。
目前，Z-Stack已经成为Zigbee领域广泛应用的协议栈之一，被广泛应用于智能家居、工业自动化、环境监测等领域。
zigbee协议体系结构
竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee协议体系结构篇一：zigbee协议架构根据应用和市场需要定义了zigbee协议的分层架构，其协议的体系结构如图1所示，其中物理层（physicallayer，phy）和媒介访问控制层（mediumaccesscontrolsub-layer,mac）是由ieee802.15.4-20xx标准定义的，在这个底层协议的基础上zigbee联盟定义了网络层（networklayer,phy）和应用层（applicationlayer,apl）架构.图1zigbee协议栈体系结构物理层规范物理层定义了它与mac层之间的两个接口：数据服务接口pd-sap和管理服务接口plme-sap，其中pd-sap接口还为物理层提供了相应的数据服务，负责从无线物理信道上收发数据，而plme-sap接口同时为物理层提供相应的管理服务，用于维护一个由物理层相关数据组成的数据库。
物理层负责数据的调制、发送和接收、空闲信道评估（clearchannelassessment,cca）信道能量的监测（energydetect,ed）和链接质量指示（linkqualityindication，lqi）等。
物理层帧结构由同步头、物理层帧头和物理层有效载荷三部分组成，如表1所示。
同步头又包括32bit的前同步码和8bit的帧定界符，前同步码用来为数据收发提供码元或数据符号的同步；帧界定符用来标识同步域的结束及数据的开始。
物理层帧头包括7bit的帧长度和1bit的预留位，帧长度定义了物理层净荷的字节数。
物理层有效载荷就是mac层的帧内容。
表一物理层帧格式媒体接入控制层规范mac层定义了它与网络层之间的接口，包括提供给网络层的数据服务接口mlde-sap和管理服务接口mlme-sap，同时提供了mac层数据服务和mac层管理服务。
mac层数据服务主要实现数据帧的传输；mac层管理服务主要负责媒介访问控制、差错控制等。
ZigBee协议分析及其实现
信链路 。
定义设备在网络中的角色 、发起和响应绑定请求 、在网络设备之间建立安全机制。
收稿 日期 ：２ ０ — ０ ０ ０ ９ １— ９
基金项 目 ：集茭火学 科研 基金资 助项 ｌ Ｚ ２００ ２ Ｉ Ｂ０ ６ １ ） Ｉ（
作者简 介 ：赖联有 （９ ５ ） ，讲师 ，硕十 ，从嵌 入式 系统设 计 、无线通信 技术研 究 ，ｋ； ｘＴｉｌ＠ｌ３ １７ 一 ，男 ａｂｉ ｌｎｌ ６ ｉ ｘ ｙ 。
（ 集美大学 信息工程学院，福建 厦 门 ３ １２ ） ６ ０ １
摘要：在介绍 Ｚｇ ｅ 的协议体 系结构的基础上，具体描述了 Ｔ － ｔ ・协议的架构及 软件 开发方法 。作 为应用实 ｉ ｅ Ｂ Ｉ Ｓａｋ Ｚ ｒ 例 ，给 出 Ｚｇ ｅ 路 南器的硬件框 图和路 南算法设计 。 ｉ ｅ Ｂ 关键词 ：Ｚｇ ｅ ；Ｚ Ｓａｋ ｉ ｅ － ｔ ；无线路 南器 Ｂ ｃ
对 于网络层 （ ＷＫ），其 主要功 能是 负责拓扑结 构 的建立和 维护 网络 连接 ，包 括设计 连接和 断开网络 Ｎ 时所采用 的机制 、帧 信息传输 过程 中所采用 的安 全性机 制 、设 备的路 由发现 和路 南维 护和转 交机制 等。 对 于应用 层 （ Ｐ Ａ Ｌ），又包括 了应用 支持子 层 （ Ｐ ）、Ｚｇ ｅ设 备对 象 （ Ｄ ＡＳ ｉ ｅ Ｂ Ｚ Ｏ）和 南制 造商制订 的应 用对象 。应用 支持层 的功能包 括维 持绑定 表 、在绑定 的设 备之 间传送 消息 。Ｚｇ ｅ设 备对象 的功能包括 ： ｉＢ ｅ
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Ver:1
：网络层目录，包括着网络层
TI ZStack的编译与烧写
§ 点击跳出对话框(如右 图)中的“Open existing workspace” 按钮.打开TI ZStack附 带的实例SampleApp
TI ZStack的编译与烧写
§ 我们可以选择菜单Project->Options、 右击菜单options或者通过热键（ ALT+F7）打开工程属性设置。
右击
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§ 选择Project->Rebuild all或者工程 右击菜单中的Rebuild all重新编译 所有文件。
右击此处
单击此处进行编译 编译错误总数， 数量为0时才能 完成编译操作。
编译警告总数，警告一般 是指可能存在错误或者使 用非常规语句。
就算有警 告也能通过编译
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§ 选择Project->Debug或者热键 （Ctrl+D ）给开发板上的Zigbee模块下载程序
也可以点击此 按钮进行烧写
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§ 执行Zigbee模块烧写程序时，如果计算机连接 了多个Zigbee USB工具则会出现如下对话框 ，让我们选择目标板Zigbee编程器编号。
我们 要选择与目标板（装有Zigbee模块的开发板或 者我们生产的产品）相连接的Zigbee编程器。
点击目标编程器或双击选中
选择按钮
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§ 如果选择了Debug模式，我们要实现在线调试程序功能，编译时EW8051 功能按钮说明如下图所示： 调试菜单 进入函数体执行 退出函数返回到上一层执行
退回程序入口
单步执行程序 执行到 鼠标位置 全速执行
退出调试状态
工程选项设置注意事项
§ Debug模式和Release模式选择。
点击此选项
更改默认输出文件名 建议扩展名改为hex
选择Debug模式 选择Release模式 选择输出文件格式 一般选择intel ext模式
工程选项设置注意事项
§ 如果选择了Debug模式，我们还要记得 选择硬件仿真，当然我们也可以使用软 件仿真。
选中此选项 选择软件仿真 选择硬件仿真，需连上硬件
工程选项设置注意事项
§ Debug模式下，如果选择了硬件在线仿真的方式调试 软件的话，第一次下载软件时我们还要记得擦除Flash 。
但烧写程序的时候就会把Flash中的所有内容都擦除 掉，我们在擦除Flash后就一定要记得重新给Zigbee模 块写入合法IEEE地址（FFFFFFFF FFFFFFFF不合法 ）。
选中擦除Flash
点击选中此选项
应用实例-GenericApp
功能:实现了以5秒为周期与绑定节点互发“Hello World”数据包 。
节点通讯过程：A节点与B节点绑定后，定时进行数据包互发。
节点A ZC 节点B
绑定请求 5S之内 绑定请求
周期性发送Hello World 转发Hello World 周期性发送Hello World 翻转LED1 灯状态 转发Hello World 翻转LED1 灯状态
扑图。
ZC
ZE
ZE。