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篇一zigbee协议栈各层分析
342协议栈概况
本课题研究的系统zigbee协议栈设计基于
msstate_lRwpa
。msstate_lRwpa
是由美国密西西比州立大学的RobertbReese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msp430cc2420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FsmFi
itestatemachi
e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
f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_lRwpa
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
cc2420c、clockhalc和
halstackc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sapserviceaccesspoi
t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
wk和应用层aps等文件要作的改动较小。
343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。该层定义了物理无线信道和mac子层之间的接口提供物理层数据服务和管理服务。数据服务负责控制射频收发器的工作从物理无线信道上收发数据主要有以下几个方面的功能
xlxli
1激活和休眠射频收发器
2信道能量检测
f3检测接收到数据包的链路质量指示lqili
kqualityi
dicatio
4空闲信道评估ccaclearcha
elassessme
t
5收发数据。
为了提高协议栈的可移植性让它可以灵活方便地应用于其它类型的硬件平台从物理层中划分出一部分与硬件联系极为紧密的操作形成硬件抽象层halhardwareabstractlayer这一层中的函数大多涉及到对硬件器件端口和寄存器的直接操作包含对一部分硬件的初始化和一些中断函数入口定义。硬件抽象层中的主要函数有
1hali
itvoid对硬件抽象层的初始化。包含了对串口uaRt和计时器mactimer的初始化。
2hali
ituartvoid对串口uaRt的初始化。对连接uaRt的管脚设置io方向和功能r