大家好，我是皮皮貓吖！

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本篇文章：

主要是協議棧的介紹，使用協議棧完成一個簡單例子，協調器創(chuàng)建網絡的相關問題，學會在協議棧中自定義事件等。

正文如下：

一、Zigbee協議棧

1）Z-stack協議棧是什么？

Z-Stack協議棧是一個基于任務輪詢方式的操作系統(tǒng)，其任務調度和資源分配由操作系統(tǒng)抽象層OSAL管理著。即Z-Stack協議棧=OSAL操作系統(tǒng)+CC2530硬件模塊+AF無線網絡應用。

2）Zigbee協議棧分為應用層、網絡層、MAC層、物理層。

① 應用層：

Zigbee的應用層由應用支持子層、Zigbee設備對象、Zigbee應用框架、Zigbee設備模板和制造商定義的應用對象等組成。

應用支持子層通過一組通用的服務為網絡層和應用層之間提供接口，應用程序框架提供端點的管理和數據的收發(fā)功能，Zigbee設備對象提供網絡建立、發(fā)現網絡、加入網絡、應用端點的綁定和安全管理服務的功能。

② 網絡層：

網絡層主要實現網絡的建立、路由的實現以及網絡地址的分配。Zigbee網絡層的不同功能由不同的設備完成。其中Zigbee網絡中的設備有三種類型，及協調器、路由器和終端節(jié)點，分別實現不同的功能。

③ MAC層：

MAC層數據服務為物理層與網絡層之間的數據傳輸提供一個接口, 以實現數據發(fā)送、接收和處理排列中清除一個MAC層服務數據單元。

MAC層管理服務允許上層與MAC層管理實體之間傳輸管理指令, 其主要功能為設備通信鏈路的連接和斷開管理、信標管理、個域網信息庫管理、孤點管理、復位管理、接收管理、信道掃描管理、通信狀態(tài)管理、設備的狀態(tài)管理、啟動、網絡同步、輪詢管理等。

④ 物理層：

物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的接口，提供物理層數據服務和物理層管理服務。

物理層頻率范圍： 868/915 MHz 和 2.4 GHz。

2.4 GHz波段射頻：提供250kbps的數據速率和16個不同的信道。

868/915MHz波段射頻：868MHz支持1個數據速率為20kbps的信道，915MHz支持10個數據速率為40kbps的信道。

二、Z-stack協議棧

1）安裝、配置協議棧

我在學習Zigbee的時候，使用的是勝達電子的Zigbee開發(fā)板。在學習Zigbee協議棧的時候，使用的也是電子開發(fā)板配套的協議棧。

① 安裝勝達電子提供的協議棧，一路Next即可。最后在C盤下可以得到Zigbee協議棧文件夾：

② 協議棧文件夾：進入到協議棧的GenericApp文件夾，進行協議棧的學習

③ 協議棧相關配置：

• 配置Linker
  

• 配置生成.hex文件

• 開發(fā)板燒錄模式

2）練習：在協議棧的前提下，協調器顯示：C，路由器顯示：R，終端顯示：E

① 在APP文件夾中添加數碼管模塊文件：

② 在Zmain.c文件中，添加數碼管頭文件，并進行數碼管的初始化

③ 在FiveGroupApp.c（我該過名字，沒有改過名字的是GenericApp.c）文件中，添加協調器、路由器、終端初始化代碼：

④ 將代碼編譯到三個模塊中，選擇不同的選項卡進行編譯：

⑤ 三個模塊分別燒入協調器、路由器、終端的代碼，三個模塊上的數碼管分別顯示“C”、“R”、“E”字符。

3）為什么只更改了選項卡的內容，在三個模塊中燒入了看似相同的代碼，三個模塊卻顯示出了不同的內容？

選項選擇不同，就會導致參與編譯的配置文件不同，配置文件不同就會導致部分宏定義不同，宏定義不同就會導致工程里某些宏的值不同。

這些宏值不同就會影響程序執(zhí)行的流程，就會導致出現不同的功能，所有有了不同功能的代碼版本：協調器、路由器、終端。

協調器：C、路由器：R、終端：E。

4）在選項卡里每一種版本模塊都貌似有2個分為不帶-Pro和帶Pro，他們的區(qū)別是什么？

Zigbee協議在發(fā)展過程中經歷了3個版本，其中Zigbee在07出的是最新的規(guī)范，這個規(guī)范有2個版本。

ZIgbee2007、ZigbeePRO之間的區(qū)別是：

兩個版本功能基本相同。但是，PRO版本功能稍微強大，在項目開發(fā)中一般都選擇PRO。

5）協議棧中信道相關配置：

① 信道、協調器創(chuàng)建PAN配置文件

② 信道配置參數：

-DDEFAULT_CHANLIST=0x00000800 // 11 - 0x0B #define DEFAULT_CHANLIST 0x00000800 相當于c語言的中的這個

DEFAULT_CHANLIST：表明Zigbee模塊要工作的網絡，當有多個信道參數值進行或操作之后，把結果作為DEFAULT_CHANLIST的值。

② DEFAULT_CHANLIST的值對于路由器和終端協調器的意義分別是什么？

DEFAULT_CHANLIST 0x00001800是兩個信道的或操作（協調器建立網絡時，會在較好的信道上進行建立；終端和路由器會在兩個信道上選擇一個較好的網絡加入進去）

6）TI支持的信道【我手上的勝達開發(fā)板支持的信道】：

① 路由器和終端：

我可以在參與或操作的這些信道上（多個信道）選擇一個相對于我來說信號質量最佳的網絡，加入進去。

② 協調器：

我可以在參與或操作的這些信道上（多個信道）選擇一個最佳的信道。并在這個信道上創(chuàng)建自己的Zigbee網絡。

（可以解決：當某個信道上的數據包較多的時候，可以選擇其他比較空閑的信道傳輸數據，增加數據傳輸的穩(wěn)定性，數據傳輸的效率。）可以自己選擇特定的信道創(chuàng)建網絡。

7）協調器創(chuàng)建網絡【PANID】

① PANID配置參數：

② 當DZDAPP_CONFIG_PAN_ID的值為非0xFFFF時：

• 路由器和終端
  • 我必須要加入到PANID為DZDAPP_CONFIG_PAN_ID這樣一個Zigbee無線局域網
• 協調器
  • 我要創(chuàng)建一個網絡，需要創(chuàng)建一個PANID為DZDAPP_CONFIG_PAN_ID的值的一個網絡

③ 當DZDAPP_CONFIG_PAN_ID為0xFFFF時：

• 路由器和終端
  • 在加入網絡的時候我沒有PANID的限制，我可以加入到信道上，網絡狀態(tài)較好的網絡中
• 協調器
  • 我可以隨機生成一個PANID，我的名字不是指定的PANID（0XFFFF）

8）問題：當2個節(jié)點下載了相同的協調器代碼，并且指定的PANID參數值為非0xffff,后果會怎樣？

① 先上電的協調器模塊會先創(chuàng)建PANID為非0xFFFF這樣一個Zigbee網絡，

② 后上電的模塊發(fā)現該信道上已經存在PANID為0xFFF8的網絡，它會創(chuàng)建一個PANID在0xFFF8基礎上加1的網絡。后上電的下載了協調器代碼的模塊會創(chuàng)建一個PANID為0xFFF9的網絡。

③ 如果后面還有燒錄了相同協調器代碼的模塊，產生的PANID依次往后加1。

9）Z-stack協議棧分層、事件

① 事件

在ZSTACK里，根據代碼，按照功能來劃分，可以將代碼分成不同的層。

比如，硬件操作相關硬件層。 網絡相關的代碼稱為網絡層。自己寫的應用程序部分叫應用層。

幾乎每一個層都是一個任務，系統(tǒng)為每一個任務（層）分配一個一字節(jié)的唯一數值編號。每一個任務都能處理一些它們能夠處理的事物。

我們把這個數值編號叫做任務ID。它們能夠處理的事物叫做事件。

//系統(tǒng)事件：調用任務名為task_id的事件名為event_flag的事件 uint8 osal_set_event( uint8 task_id, uint16 event_flag ) //系統(tǒng)延遲響應事件：timeout_value毫秒之后觸發(fā)任務名為taskID下的事件名為event_id的事件 uint8 osal_start_timerEx( uint8 taskID, uint16 event_id, uint16 timeout_value )

② 注意：

• 每個任務只允許定義16個事件，并且事件名為0x8000 的是系統(tǒng)事件，不允許自定義事件的名字相同。
• 在自定義的事件中，如果要進行點亮LED燈的操作，或者其他相關的操作的時候。在進行功能實現之前，一些寄存器在協議棧會被默認使用，寄存器已經不是原來的初始化的樣子，在使用某個寄存器之前，需要重新配置。

③ 自定義事件

• 聲明自定義事件

• 定義事件處理內容

10）Z-stack協議棧消息：

① 消息

在ZSTACK里，任務事件定義的特點決定了每一個任務最多只能處理16種不同的事件，而系統(tǒng)在運行時候有許多事務需要處理，如果每一個事物處理都定義成1個事件，那么16種事件肯定是不夠用，所以引入了消息的概念。

② 消息處理事務的原理：

當需要應用層任務來處理某個事務的時候，首先給應用層任務會發(fā)送一個消息：調用osal_set_event(SDApp_TaskID,SYS_EVENT_MSG);函數。

然后，應用層就會進入SYS_EVENT_MSG中事件中進行處理。在這個事件中，判斷到底剛剛引發(fā)我們產生SYS_EVENT_MSG事件的是哪一種類型的消息，然后根據消息的類型做相應的處理。

而消息的類型可以自己定義，這樣一來消息的種類可以很多，那么應用層任務處理的事物種類就很多了。

//事件為0x8000為該任務的系統(tǒng)事件 #define SYS_EVENT_MSG 0x8000 // A message is waiting event

③ 消息觸發(fā)系統(tǒng)事件

10）生成.hex文件

① 在原來生成.hex的基礎上，做如下步驟

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資源鏈接：https://pan.baidu.com/s/1TURQuWAPN0rzHzGD9phy-w

提取碼：d9v7

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希望本篇文章對大家有所幫助，后續(xù)會繼續(xù)分享Zigbee相關學習知識…

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作者：皮皮貓吖

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Zigbee】进阶篇(1) Zigbee协议栈创建简单项目，协议栈、事件、消息学习的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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