zigbee 开发技术及实践_20201231214038(1)1

Zigbee是一种短距离、低功耗、低成本的无线通信技术，它基于IEEE802.15.4标准，但仅处理MAC层和物理层的协议。Zigbee网络结构由物理层、媒体访问控制层（MAC）、网络层（NWK）和应用层四层组成，支持星型、树状和网状三种拓扑结构。 在Zigbee网络中，MAC层负责帧的传输，而网络层则涉及网络的建立、路由管理和地址分配。Zigbee设备有三种类型：协调器、路由器和终端节点。协调器能创建新网络，路由器负责设备入网、离网、分配逻辑地址，终端节点则只进行入网和离网操作。 Zigbee硬件设计通常包括核心板、协调器底板和路由器底板，选型CPU时需考虑性价比、易开发性、可扩展性和稳定性。低功耗设计要注意选用低功耗器件、减少不必要的组件、选择合适电源并综合考虑所有器件的工作电压范围。 CC2530是常见的Zigbee芯片，有不同内存版本，包含增强型8051内核，相比标准8051微控制器有更强性能。RF内核是无线射频的核心，包括FSM、调制解调器等多个部分，工作时会触发RFERR和RF中断。IEEE802.15.4采用2.4GHz直接序列扩频技术。 ZStack协议栈包括HAL、MAC、NWK、OSAL、ZDO和APP等模块，NWK层负责网络管理，ZDO层提供设备管理和安全服务。端点在Zigbee中扮演着重要角色，用于标识设备上的特定功能。数据发送函数AF_DataRequest()涉及多个参数，如目的地址、端点、服务簇ID等。 开发Zigbee程序与一般嵌入式开发类似，需经历需求分析、架构设计、编程和调试。在中国，Zigbee工作在2.4GHz频段，有16个信道，CC2530的串口支持异步UART和同步SPI模式。P1端口设置为外设I/O功能需通过P1SEL寄存器。 Zigbee技术是一种实用的无线通信解决方案，广泛应用于物联网、智能家居等领域，其低功耗、低成本和灵活的网络结构使其在传感器网络中尤为受欢迎。理解并掌握Zigbee的开发技术，包括网络构建、硬件选型、软件编程和调试，对于从事相关领域的工程师至关重要。