ZigBee程式與韌體開發設計

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ZIGBEE程式開發與韌體設計
OUTLINE
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程式開發與撰寫
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韌體規劃設計
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電路規劃設計
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ZIGBEE Z-Stack 介紹與說明
程式開發與撰寫
軟體環境及設備介紹
 軟體:





安裝 IAR Embedded WorkBench [ EW8051 MSC-51 V7.51A ]
SmartRF Flash Programmer 1.6.2
Z-stack CC2530 2.3.0-1.4.0 (TI)  針對Z-Stack範例
ZIGBEE CC2530 ex  針對 ZIGBEE 802.15.4範例
硬體:



MCU-KIT 1 (Main Board)
ZIGBEE MCU-CC2530
ZIGBEE PG1(Debugger)
程式開發與撰寫(續)
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IAR Embedded WorkBench
- IAR Embedded Workbench(EW8051)集成開發環境支援工程管理、編譯、
彙編、鏈結、下載和除錯等各種基於8051 內核的處理器。
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ZIGBEE CC2530 ex
- CC2530 ex 是針對ZIGBEE 802.15.4的協定所規劃的範例,其中提供許多
不同介面的感測器提供使用者研究與開發。

SmartRF Flash Programmer工具軟體
- 可被用來編譯TI 公司的晶片上系統微控制器的Flash 記憶體,它還可以
支援IEEE 位址的讀/寫。該軟體需要結合的SmartRF 04EB一起使用。
程式開發與撰寫(續)
應用程式
開發
效用函式
庫及
RF 函式庫及
傳輸安全
CC2530相關
韌體規劃
包含
開發平台相
關硬體規劃
韌體規劃設計

IC腳位規劃可透過hal_board.h
定義檔中進行設定,配合實體
電路進行規劃。
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如右圖中,SPI所所規劃的腳位
包含:




SPI_MISO
SPI_MOSI
SPI_CLK
SPI_CS




P0_6
P0_4
P0_5
P0_7
SPI
韌體規劃設計(續)
開發板初始化

透過ex.c的主程式中,
可獲知halBoardInit( )為
開發平台啟動後,首先
執行的初始化函式。
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如左圖,在此函數中會
初始化MCU 、Keypad 、
LCD、Buzzer 、Led 及
UART等等介面與裝置。
韌體規劃設計(續)
提供針對I/O接腳進行配置
的函數,提供使用者使用
提供內部I/O接腳配置的函數
電路規劃設計
電路規劃設計(續)
電路規劃設計(續)
ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明
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Z-Stack為TI透過架構在802.15.4的協定下,針對ZIGBEE所開發的協
定堆疊。
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目前Z-Stack已經更新到V1.2版本,支援ZIGBEE Pro的傳輸協定,
並支援網狀、 星狀、 樹狀等拓樸網路。
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在硬體架構來看,分為兩種角色
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Full Function Node (FFD)
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提供完整IEEE 802.15.4規範的功能
需要較高的運算效能以及記憶體
通常採用固定的電源
Reduced Function Node (RFD)



提供精簡的IEEE 802.15.4規範的功能
使用較低的運算效能以及記憶體
通常使用電池
ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明(續)
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由網路架構來看,主要分為三種裝置,包含如下:



協調器(Coordinator)
路由器(Router)
終端裝置(End Device)
ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明(續)
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ZigBee協定從下到上為分別為:




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實體層(PHY)
媒體存取層(MAC)
網路層(NWK)
應用層(APL)
應用層(APL)包含:



應用架構(AF)
應用支援子層(APS)
ZIGBEE設備對象(ZDO)
ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明(續)
應用層
1.網路管理
2.下層訊息管理
管理上層往
下層訊息
ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明(續)
ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明(續)
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HAL  含硬體相關配置與驅動
MAC  MAC層的函數與相關配置
MT  實現串口與各層資料傳遞
NWK  網路層的參數與函數配置
OSAL  協定堆疊的作業系統
Profile  應用工作的相關配置
Security  安全的配置,如:加密
Service  位址相關的處理
ZDO  ZIGBEE設備對象的配置
ZMac  含MAC層函數與回調處理
ZMain  主函數,含入口函數
ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明(續)
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Z-Stack範例包含:

Home Automation  開關燈應用
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SampleApp  Led控制

GenericApp  訊息廣播應用

SimpleApp  感測器接收
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Transmit  RF無線傳輸

SerialApp  串列接口傳輸

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