ZIGBEE程式開發與韌體設計

OUTLINE

程式開發與撰寫

韌體規劃設計

電路規劃設計

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)

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。

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)

RF 函式庫及傳輸安全

效用函式庫及

開發平台相關硬體規劃

CC2530相關韌體規劃

包含

應用程式開發

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。

如右圖中，SPI所所規劃的腳位包含：

SPI_MISO P0_6

SPI_MOSI P0_4

SPI_CLK P0_5

SPI_CS P0_7

SPI

韌體規劃設計(續)

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。

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。

開發板初始化

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

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。

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。

在硬體架構來看，分為兩種角色

Full Function Node (FFD) 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)

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)

ZigBee協定從下到上為分別為：

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)

1.網路管理

2.下層訊息管理 應用層

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)

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)

Z-Stack範例包含：

Home Automation 開關燈應用

SampleApp Led控制

GenericApp 訊息廣播應用

SimpleApp 感測器接收

Transmit RF無線傳輸

SerialApp 串列接口傳輸