zigbee协议栈源码
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zigbee 协议栈Zigbee 协议栈。
Zigbee 是一种无线通信协议,它被设计用于低数据速率、低功耗的应用场景,如智能家居、工业自动化、传感器网络等。
Zigbee 协议栈是指在 Zigbee 网络中的协议层,它定义了 Zigbee 网络中各个节点之间的通信规则和协议。
Zigbee 协议栈主要包括物理层、MAC 层、网络层和应用层。
物理层定义了无线通信的调制解调方式、频率和功率控制等;MAC 层负责数据的传输和接收,以及网络中节点的管理;网络层则负责路由和数据包转发;应用层则定义了具体的应用协议和数据格式。
在 Zigbee 协议栈中,物理层使用了 IEEE 802.15.4 标准,它定义了无线通信的物理层和 MAC 层规范,包括频率、调制方式、数据帧格式等。
MAC 层定义了数据的传输方式,包括信道访问方式、数据帧格式、数据重传机制等。
网络层则定义了路由协议和数据包转发规则,以实现多跳网络的数据传输。
应用层则定义了具体的应用协议,如 Zigbee Home Automation(ZHA)、Zigbee Light Link(ZLL)等。
Zigbee 协议栈的设计遵循了低功耗、低成本、可靠性和安全性的原则。
它采用了分层的设计,使得各个层之间的功能清晰明了,易于实现和维护。
同时,Zigbee 协议栈还支持多种网络拓扑结构,包括星型、网状和混合型网络,以满足不同应用场景的需求。
在实际的应用中,开发人员可以使用 Zigbee 协议栈来快速构建 Zigbee 网络应用。
通过使用 Zigbee 协议栈,开发人员可以方便地实现节点之间的数据通信、网络管理和安全保护,从而加速产品的开发周期和降低开发成本。
总的来说,Zigbee 协议栈是 Zigbee 网络中的核心部分,它定义了 Zigbee 网络中节点之间的通信规则和协议。
通过使用 Zigbee 协议栈,开发人员可以快速构建低功耗、低成本、可靠性和安全性的Zigbee 网络应用,满足不同应用场景的需求。
【⽆线通信篇Zstack协议栈】CC2530ZigbeeZstack协议栈组⽹项⽬及详细讲解篇物联⽹⽆线通信技术,ZigBee⽆线传感⽹络CC2530最⼤的特点就是⼀个拥有⽆线收发器(RF)的单⽚机,既能实现单⽚机功能,也能实现⽆线传输Zstack协议栈是ZigBee协议栈⾥的翘楚,是ZigBee组⽹的⾸选协议栈项⽬实现功能:l 总共有三个端点,⼀个协调器和两个终端节点l 终端节点1连接DHT11温湿度传感器,定时上传给协调器l 终端节点2连接LED,可以通过协调器按键控制,定时上报LED开关状态l 协调器连接12864 OLED 屏幕,实时显⽰温湿度和LED状态l 协调器可以通过按键控制终端2的LED开关,控制后将会显⽰控制结果扩展功能(当前未实现,可进⼀步开发实现):l 连接协调器串⼝,将终端节点采集的数据通过串⼝发送,PC写上位机实现数据展⽰l 连接WIFI或者4G模块,WIFI模块如ESP8266,实现数据局域⽹⽆线传输或者上传到OneNET、机智云、阿⾥云、⾃⼰开发云服务器等,实现WEB或⼿机APP显⽰和控制。
⼀、项⽬测试(可想⽽知,⼴州的天⽓有多热,39℃了都)实现功能汇总:l 总共有三个端点,⼀个协调器和两个终端节点l 终端节点1连接DHT11温湿度传感器,定时上传给协调器l 终端节点2连接LED,可以通过协调器按键控制,定时上报LED开关状态l 协调器连接12864 OLED 屏幕,实时显⽰温湿度和LED状态l 协调器可以通过按键控制终端2的LED开关,控制后将会显⽰控制结果(⼀) 环境汇总芯⽚:CC2530F256Zstack协议栈:ZStack-CC2530-2.5.1a编程环境:IAR(⼆) 引脚分配协调器:128*64 OLED 0.96⼨屏幕供电:3.3V通信协议:IIC引脚:SDA P0_6SCL P0_7按键:IO:P0_1下降沿触发中断终端1:DHT11:通信⽅式:单总线协议供电:3.3VIO:P0_6终端2:LEDIO:P1_0说明:⾼电平点亮,低电平熄灭⼆、基础认识(⼀) CC2530单⽚机CC2530最⼤的特点就是⼀个拥有⽆线收发器(RF)的单⽚机,既能实现单⽚机功能,也能实现⽆线传输。
竭诚为您提供优质文档/双击可除zigbee协议,源代码篇一:揭开zigbee20xx协议栈z-stack的”开源“面纱揭开zigbee20xx协议栈z-stack的”开源“面纱(20xx-11-2216:06)分类:zigbee技术学习我们都在说zigbee20xx协议栈z-stack是开源的,但是这个协议栈到底是全部开源的,还是只是开源一部分,让我们来揭开它的“开源”面纱?z-stack是在20xx年4月,德州仪器推出业界领先的zigbee协议栈,z-stack符合zigbee20xx规范,支持多种平台,z-stack 包含了网状网络拓扑的几近于全功能的协议栈,在竞争激烈的zigbee领域占有很重要地位。
配合osal完成整个协议栈的运行。
z-stack只是zigbee协议的一种具体的实现,我们要澄清的是zigbee不仅仅有z-stack这一种,也不能把z-stack 等同于zigbee20xx协议,现在也有好几个真正开源的zigbee协议栈,例如:msstatepan协议栈,freakz协议栈,这些都是zigbee协议的具体实现,而且是全部真正的开源的,它们的所有源代码我们都可以看到,而z-stack中的很多关键的代码是以库文件的形式给出来,也就是我们只能用它们,而看不到它们的具体的实现。
那下面我们就以z-stack1.4.3-1.2.0看看它的组织架构,那些功能是开源的,那些是以库文件的形式提供给我们的。
我们利用z-stack开发应用,只能知道怎么做和做什么也就是“how”和“what”,而不能准确的知道“为什么”,“why”.我们也可以通过真正这些开源的zigbee协议栈了解为什么。
我们可以从ti的官方网站下载最新的协议栈,/zigbee 我这里的是zigbee20xx版本为版本的。
下载完以后我们可以点击exe文件进行安装,默认会在c盘的根目录下建立texasinstruments目录,该目录下面的子目录就是安装z-stack的文件。
zigbee 协议栈Zigbee是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信协议,它是一种低功耗、短距离的无线网络协议,可以用于物联网中各种设备的通信。
Zigbee协议栈是指一套软件的层次结构,用于实现Zigbee协议的功能和特性。
Zigbee协议栈由四个层次组成:应用层,网络层,MAC层和物理层。
应用层是Zigbee协议栈的最高层,它提供了应用程序与其他网络层之间的接口。
应用层负责处理数据的收发,以及定义数据的格式和协议。
应用层也负责处理设备与设备之间的通信,例如传感器与控制器之间的通信。
网络层是Zigbee协议栈的中间层,它负责网络的发现和路由选择。
网络层的主要功能是将数据传输到目标设备,以及维护网络拓扑结构。
网络层使用一种叫做AODV(Ad-hoc On-Demand Distance Vector)的路由选择算法来决定数据的传输路径。
MAC层是Zigbee协议栈的第二层,它负责实现对数据的传输和控制。
MAC层的主要功能包括数据的处理、帧的编码和解码、对信道的管理等。
MAC层使用CSMA-CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)协议来控制数据的传输,并通过BEACON帧来管理设备之间的通信。
物理层是Zigbee协议栈的最底层,它负责将数据从电子信号转换为无线信号,并传输到接收设备。
物理层的主要功能包括信号的调制和解调、信道编码和解码、信号的传输和接收等。
Zigbee协议栈还支持一种叫做ZDO(Zigbee Device Object)的设备对象。
ZDO是一个与设备相关的软件模块,提供了设备的管理和控制功能。
ZDO负责设备的发现、加入网络、离开网络、重置等操作,并通过指定的应用程序接口来与设备进行通信。
总的来说,Zigbee协议栈是一个非常复杂的系统,包含了多个层次和各种功能。
它通过不同的层次和模块来实现Zigbee协议的各种特性和功能,从而使得物联网设备之间可以方便地进行通信和控制。
zigbee协议重要名词解释及英文缩写(转载)网络层功能:1. 加入和退出网络2. 申请安全结构3. 路由管理4. 在设备之间发现和维护路由5. 发现邻设备6. 储存邻设备信息当适当的重新分配地址联合其他设备,ZIGBEE2006可以依赖于网络协调者建立一个新网络.ZIGBEE应用层由APS(应用支持)、AF(应用结构)、ZDO(ZIGBEE设备对象)和厂商自定义应用对象组成。
APS功能1. 绑定维持工作台,定义一个两个合拢的设备进行比较建立他们的需要和服务。
2. 促进信息在设备之间的限制3. 组地址定义,移除和过滤组地址消息4. 地址映射来自于64位IEEE地址和16位网络地址5. 分裂、重新组装和可靠数据传输ZDO功能1. 定义设备内部网络(ZigBee协调者和终端接点)2. 开始和/或回答绑定请求3. 在网络设备中建立一个网络安全关系4. 在网络中发现设备和决定供给哪个应用服务ZDO同样有责任在网络中发现设备和为他们提供应用服务。
1.1.4 网络拓扑ZIGBEE网络层支持星状、树状和网状拓扑。
在星状拓扑中网络受约束与单个设备,呼叫COORD。
COORD有责任建立和维持在网络中发现的设备和其他所有设备,都知道的终端接点直接和COORD 通信。
在网状和树状拓扑中,COORD有责任建立一个网络和选择几个关键网络参数,但是网络有有可能直接应用于ZigBee路由器。
在树状网络中,利用分等级路由策略完成路由传输数据和控制消息直通网络。
树状网络在802.15.4-2003中可以采用信标引导通信。
网状网络将允许所有对等网络通信。
ZIGBEE 路又将不能在网状网络中发射规则的IEEE802.15.4-2003信标。
缩写含义AIB:应用支持层消息AF:应用结构APDU:应用支持层以下数据单位APL:应用层APS:应用支持层APSDE:应用支持层以下数据实体APSDE-SAP:应用支持层数据实体—服务通道APSME:应用支持层管理实体APSME-SAP:应用支持层管理实体—服务通道ASDU:APS服务数据单位BRT:广播重试计时器BTR:广播处理记录BTT:广播处理工作台CCM*:CSMA-CA:载波多重监听通道——避免碰撞FFD:全部功能设备GTS:担保时间跟踪IB:消息数据LQI:连接质量指示LR-WPAN:低速率无线局域网MAC:控制层MCPS-SAP:控制层公共部分—服务通道MIC:消息完整代码MLME-SAP:控制层管理实体—服务通道MSC:消息序列图表MSDU:控制层服务数据单位MSG:消息服务类型NBDT:网络广播发送时间NHLE:下一个更高层实体NIB:网络层信息数据NLDE:网络层数据实体NLDE-SAP:网络层数据实体——服务通道NLME:网络层管理实体NLME-SAP:网络层管理实体——服务通道NPDU:网络层数据单位NSDU:网络服务数据单位NWK:网络OSL:打开系统联络PAN:局域网PD-SAP:物理层数据—指向服务通道PDU:协议数据单位PHY:物理层PIB:局域网消息PLME-SAP:物理层管理实体——指向服务通道POS:私人运作空间QOS:服务质量RREP:路由回答RN:路由接点SKG:SKKE:SSP:安全服务提供SSS:安全服务说明WPAN:无线局域网XML:可扩展语言ZB:ZIGBEEZDO:ZIGBEE设备对象2.1.1APSAPS提供一个工作台在网络层和应用层之间直接服务于ZDO和厂商自定义设备。
zigbee协议规范及时间Zigbee协议规范及应用前景概述:Zigbee是一种无线通信协议,旨在实现低功耗、低带宽、低成本的无线传感器和控制网络。
其特点是简单、灵活、可靠,适用于各种物联网场景。
本文将介绍Zigbee协议的规范以及其在不同领域的应用前景。
一、Zigbee协议规范1. Zigbee协议栈Zigbee协议栈包括物理层、MAC层、网络层、应用层等。
物理层负责无线信号的传输和接收,MAC层提供无线电资源的管理,网络层处理路由和网络拓扑,应用层用于支持各种应用。
Zigbee协议栈灵活可配置,使其适用于各种不同的应用场景。
2. Zigbee网络拓扑Zigbee支持多种网络拓扑结构,包括星型、网状和混合型。
星型拓扑适用于点对点通信,网状拓扑适用于多节点之间的通信,混合型拓扑则是两者的结合。
Zigbee的网络拓扑结构灵活,可以根据实际需求来选择。
3. Zigbee安全性Zigbee协议提供了多层次的安全措施,包括加密通信、身份验证和密钥管理。
通过这些安全措施,Zigbee网络可以有效地防止未经授权的访问和信息泄露,提供了可靠的数据保护。
二、Zigbee在家居自动化中的应用1. 智能家居Zigbee作为智能家居的重要组成部分,在家庭中的应用前景广阔。
通过Zigbee协议,各种智能设备(如智能灯泡、智能门锁、温度传感器等)可以互联互通,并通过无线网络进行远程控制和监控。
智能家居带来了更加智能、便捷和舒适的生活体验。
2. 能源管理Zigbee协议在能源管理领域也有广泛的应用。
通过Zigbee无线传感器,可以实现对能源的实时监测和控制,提高能源利用效率。
同时,Zigbee还可以实现对能源设备的自动化控制,如智能电表的远程抄表和调控。
三、Zigbee在工业自动化中的应用1. 物联网工业控制Zigbee协议在工业自动化中发挥着重要的作用。
通过Zigbee无线传感器网络,可以实现对工业生产过程的实时监测和控制。
z-stack的flash驱动。
在分析flash驱动之前,需要熟读cc2530的datasheet关于flash controller那一章节!我们先从hal_flash.c文件中的HalFlashRead函数开始:void HalFlashRead(uint8 pg, uint16 offset, uint8 *buf, uint16 cnt) {// Calculate the offset into the containing flash bank as it gets mapped into XDATA.uint8 *ptr = (uint8 *)(offset + HAL_FLASH_PAGE_MAP) +((pg % HAL_FLASH_PAGE_PER_BANK) *HAL_FLASH_PAGE_SIZE);uint8 memctr = MEMCTR; // Save to restore.#if !defined HAL_OAD_BOOT_CODEhalIntState_t is;#endifpg /= HAL_FLASH_PAGE_PER_BANK; // Calculate the flash bank from the flash page.#if !defined HAL_OAD_BOOT_CODEHAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(is);#endif// Calculate and map the containing flash bank into XDATA. MEMCTR = (MEMCTR & 0xF8) | pg;while (cnt--){*buf++ = *ptr++;}MEMCTR = memctr;#if !defined HAL_OAD_BOOT_CODEHAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(is);#endif}在讲解这个函数之前,先说一下z-stack中对flash的布局。
2005 Microchip Technology Inc.DS00965A_CN 第1页AN965引言ZigBee™是专为低速率传感器和控制网络设计的无线网络协议。
有许多应用可从ZigBee 协议受益,其中可能的一些应用有:建筑自动化网络、住宅安防系统、工业控制网络、远程抄表以及PC 外设。
与其他无线协议相比,ZigBee 无线协议提供了低复杂性、缩减的资源要求,最重要的是它提供了一组标准的规范。
它还提供了三个工作频带,以及一些网络配置和可选的安全功能。
如果您正在寻求现有的控制网络技术(例如RS-422、RS-485)或专有无线协议的替代方案,ZigBee 协议可能是您所需的解决方案。
此应用笔记旨在帮助您在应用中采用ZigBee 协议。
可以使用在应用笔记中提供的Microchip ZigBee 协议栈快速地构建应用。
为了说明该协议栈的用法,本文包含了两个有效的演示应用程序。
可将这两个演示程序作为参考或者根据您的需求经过简单修改来采用它们。
此应用笔记中提供的协议栈函数库实现了一个与物理层无关的应用程序接口。
因此,无需做重大修改就可以轻松地在射频(Radio Frequency ,RF )收发器之间移植应用程序。
在此文档末尾的“常见问题解答”中提供了有关Microchip 协议栈和用法的一些常见问题及其答案。
假设此文档假设您熟悉C 编程语言。
文档中大量使用了有关ZigBee 和IEEE 802.15.4规范的术语。
此文档没有详细讨论ZigBee 规范,只提供了对ZigBee 规范的简要概述。
建议您仔细阅读ZigBee 和IEEE 802.15.4规范。
特性Microchip ZigBee 协议栈设计为随着ZigBee 无线协议规范的发展而发展。
在发布此文档时,该协议栈的 1.0版本具有以下特点(欲知最新特性,请参阅源代码版本日志文件version.log ):• 基于ZigBee 规范的0.8版本• 使用Chipcon CC2420 RF 收发器支持2.4GHz 频带• 支持简化功能设备(Reduced Function Device ,RFD )和协调器• 在协调器节点中实现对邻接表和绑定表的非易失性存储• 支持非时隙的星型网络• 可以在大多数PIC18系列单片机之间进行移植• 协同多任务处理架构• 不依赖于RTOS 和应用• 支持Microchip MPLAB ® C18和Hi-Tech PICC-18™ C 编译器• 易于添加或删除特定模块的模块化设计限制Microchip 协议栈的1.0版本包含以下限制。
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zigbee协议栈源码
篇一:zigbeez-stack协议栈构架
zstack基础
1、zstack协议栈构架
zigbee协议栈就是将各个层定义的协议都集合在一起,以函数的形式实现,并给用户提供一些应用层api,供用户调用。
协议栈体系分层架构与协议栈代码文件夹对应表如下:整个协议栈的构架,如图所示
app:应用层目录,这是用户创建各种不同工程的区域,在这个目录中包含了应用层的内容和这个项目的主要内容,在协议栈里面一般是以操作系统的任务实现的。
hal:硬件层目录,包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。
mac:mac层目录,包含了mac层的参数配置文件及其mac的lib库的函数接口文件。
mt:监控调试层,主要用于调试目的,即实现通过串口
调试各层,与各层进行直接交互。
nwk:网络层目录,含网络层配置参数文件及网络层库的函数接口文件,aps层库的函数接口。
osal:协议栈的操作系统。
profile:aF层目录,包含aF层处理函数文件。
security:安全层目录,安全层处理函数接口文件,比如加密函数等。
services:地址处理函数目录,包括着地址模式的定义及地址处理函数。
tools:工程配置目录,包括空间划分及zstack相关配置信息。
zdo:zdo目录。
zmac:mac层目录,包括mac层参数配置及mac层lib 库函数回调处理函数。
zmain:主函数目录,包括入口函数main()及硬件配置文件。
output:输出文件目录,这个ew8051ide自动生成的。
2、zigbee20xx协议栈源码库结构分析
了解了zigbee20xx协议栈整个构架后,再来看看协议栈源码库结构是什么样的,各层的具体文件是什么,建立不同的项目、添加自己的应用层任务及处理函数需要修改什么文件。
zigbee20xx协议栈zstack-1.4.2文件目录及说明如下:
打开smapleapp项目工程
先看app层:
从上图可以看出,对于不同的项目,大部分代码都是相同的,只是在用户应用层,添加了不同的任务及事件处理函数。
因此一般情况下,用户只需额外添加上图中的三个文件(主文件、头文件、操作系统接口文件)就可以完成一个项目,然后编写自己的任务处理函数就可以了。
层目录:common目录下的文件是公用文件,基本上与硬件无关,hal_assert.c文件是断言文件,用于调试,hal_drivers.c 是驱动文件,抽象出与硬件无关的驱动函数,包含有与硬件相关的配置和驱动及操作函数。
include目录下主要包含各个硬件模块的头文件,target目录下的文件是跟硬件平台相关的,可以看到有两个平台,其中我们正在用的是cc2430eb 平台。
mac层目录:
mac分为高层和低层两层,include目录下包含了mac
层的参数配置文件及lib库的函数接口文件。
其中
zmac.c是zstackmac层接口文件,zmac_cb.c是zmac
需要调用的网络层函数。
zmain目录:
z-stack由main()函数开始执行,main()在zmain.c 中,该函数共做了2件事:一是系统初始化,另外一件是开始执行轮转查询式操作系统,onboard.c中包含了对硬件开
发平台各类外设进行控制的接口函数。
篇二:zigbee协议栈各层分析
一phy:物理层通过射频固件和硬件提供mac层与物理无线信道之间的接口。
两个物理层:一868/915mhz频带:20kb/s40kb/s
二2.4ghz频带:250kb/s
三个频带被分为27个频率信道,868mhz支持0信道。
915mzh支持10个信道2.4ghz支持16个信道。
二,mac:mac模块实现ieee802.15.4标准的mac层服务,包括信标帧的产生与同步、设备的关联与解除关联、实现csma/cd的介质访问方法等,使得在两个mac实体间建立一个可靠的通信链路。
它的核心是信道接入技术,mac层采用了csma/ca(带有冲突避免的载波侦听多路访问)的技术,简单来说,就是节点在发送数据之前先监听信道,如果信道空闲则可以发送数据,否则就要进行随机的退避,即延迟一段随机时间,然后再进行监听,通过这种信道接入技术,所有节点竞争共享同一个信道。
三,nwk:zigbee网络层提供安全管理,信息代理,路由管理,网络管理。
其主要功能是路由,路由算法是它的核心。
四,应用层包括包括了aps、aF和zdo几部分,主要规
定了一些和应用相关的功能,包括端点(endpoint)的规定,还有绑定(binding)、服务发现和设备发现
aps:1.维护绑定表,即根据服务和需求同时匹配两个设备的功能。
2.绑定设备之间转发信息。
3.组地址定义,删除和过滤组地址信息
4.从64位ieee地址到16位网络地址的地址映射
5分割,重组和可靠的数据传输
zdo:1.定义网络中的设备的角色(协调器或终端设备)
2.发现网络上的设备,决定他们提供哪种应用服务
3.初始化、响应绑定请求
4.建立网络设备之间的一个安全关系。
五,zigbee设备
(1)协调器:负责启动整个网络。
它也是网络的第一个设备。
协调器选择一个信道和一个网络id,随后启动整个网络。
协调器的角色主要涉及网络的启动和配置。
一旦这些都完成后,协调器的工作就像一个路由器。
具有建立网络,串口通信能力,只能全速运行,不能工作在休眠方式。
(2)路由器:允许其他设备加入网络,多跳路由和协助它自己的终端设备的通讯。
一般路由器希望是一直处于活动状态,因此它必须使用主电源供电。
在协调器建立网络后,Router能维持这个网络。