ZigBee-Z-Stack协议栈 第一节 无线收发控制LED

什么是 ZigBee 协议栈呢？

它和 ZigBee 协议有什么关系呢?协议是一系列的通信标准，通信双方需要共同按照这一标准 进行正常的数据发射和接收。协议栈是协议的具体实现形式，通俗点来理解就是协议栈是协 议和用户之间的一个接口，开发人员通过使用协议栈来使用这个协议的，进而实现无线数据 收发。 图 1 展示了 ZigBee 无线网络协议层的架构图。ZigBee 的协议分为两部分，IEEE 802.15.4 定义了 PHY（物理层）和 MAC（介质访问层）技术规范；ZigBee 联盟定义了 NWK

（网络层）、APS（应用程序支持子层）、APL（应用层）技术规范。ZigBee 协议栈就是将 各个层定义的协议都集合在一直，以函数的形式实现，并给用户提供 API(应用层)，用户可 以直接调用。

                                                  图 1 ZigBee 无线网络协议层

 

1. 如何使用 ZigBee 协议栈

协议栈是协议的实现，可以理解为代码，函数库，供上层应用调用，协议较底下的层与应用是相互独立的。商

业化的协议栈就是给你写好了底层的代码，符合协议标准，提供给你一个功能模块给你调用。你需要关心的就 是你的应用逻辑，数据从哪里到哪里，怎么存储，处理；还有系统里的设备之间的通信顺序什么的，当你的应 用需要数据通信时，调用组网函数给你组建你想要的网络；当你想从一个设备发数据到另一个设备时，调用无 线数据发送函数；当然，接收端就调用接收函数；当你的设备没事干的时候，你就调用睡眠函数；要干活的时 候就调用唤醒函数。所以当你做具体应用时，不需要关心协议栈是怎么写的，里面的每条代码是什么意思。除 非你要做协议研究。每个厂商的协议栈有区别，也就是函数名称和参数可能有区别，这个要看具体的例子、说 明文档。

怎么使用 ZigBee 协议栈?举个例子，用户实现一个简单的无线数据通信时的一般步骤：

1、组网：调用协议栈的组网函数、加入网络函数，实现网络的建立与节点的加入。

2、发送：发送节点调用协议栈的无线数据发送函数，实现无线数据发送。

3、接收：接收节点调用协议栈的无线数据接收函数，实现无线数据接收。 是不是看上去很简单啊，其实协议栈很多都封装好了，下面我们大概看看无线发送函数：

 

afStatus_t AF_DataRequest( afAddrType_t *dstAddr,endPointDesc_t *srcEP,uint16 cID,

uint16 len,uint8 *buf, uint8 *transID,uint8 options,uint8 radius)

 

用户调用该函数即可实现数据的无线数据的发送，此函数中有 8 个参数，用户需要将每个参数的含义理解以后， 才能熟练使用该函数进行无线数据通信的目的。现在只讲其中最重要的两个参数，其它参数不需要死记硬背， 以后用多了自然就记住了。

uint16 len, //发送数据的长度；

uint8 *buf, //指向存放发送数据的缓冲区的指针。

至于调用该函数后，如何初始化硬件进行数据发送等工作，用户不需要关心，ZigBee 协议栈己经将所需要的工 作做好了，我们只需要调用相应的 API 函数即可，而不必关心具体实现细节。看起来是不是很简单呢，是不是 有动手试试的冲动。先别急还要先安装 ZigBee 协议栈才能进行开发调试呢，下面就动手安装 ZigBee 协议栈 吧。

2. ZigBee 协议栈的安装、编译与下载

 

双击..\相关资料与软件\Zigbee 开发软件\ZStack-CC2530-2.5.1a.exe 进行安装，路径你可以选择默认，同样 你也可以选择你想要安装的位置。也许有人就困惑了，装完之后不是应该有个桌面图标的么？其实所谓的安装 协议栈只是把一些文件解压到你安装的目录下。好了，协议栈是安装好了，可是怎么用它呢？装了肯定要用啊 是吧，别急，我们先来看看这个协议栈的目录。

 

Components，顾名思义这个是放我们的库的文件夹，里面放了一些我们用到的 ZDO，driver，hal，zcl 等库 的代码

Documents，这个不用说大家都知道是放 TI 的开发文档的，里面很多都是讲述协议栈的 API 的有空时可以看 看

Projects，这个文件夹放的是 TI 协议栈的例子程序，一个个例子程序都是以一个个 project 的形式给我们的，

学好这些例子程序里面的一两个，基本你能做事情了。

Tools，这个文件夹是放 TI 的例子程序的一些上位机之类的程序，作为工具使用。 好了，基本明白了基本架构之后，我们以一个简单的实验开始。先掌握一点必要的理论再实验效果比较好。喜 欢看书的人还可以看下面的“ZigBee 理论”掌握更多理论知识，不喜欢看书的朋友可以学完第 5 章后,再看视 频加强理论知识。

3. 协议栈无线收发控制 LED

 

 

打开工程： \1. 协议栈工作流程和无线收发控制  LED\ZStack-2.5.1a\Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB\ SampleApp.eww ,从软件开发专业角 度讲建议大家复制工程到非中文目录，因为有些开发环境对中文路径支持的不好，虽然 IAR 支持但在实际工作 中你想别人看到你的工程，认为你很专业就照着上面做吧。有时把文件放的太深，目录太长，打开工程时 IAR 会关闭；只要将工程上移几层即可，用英文路径最专业了。我们演示就不修改，容易引起大家误会；打开工程 如下图：

  如果使用 IAR 打开工程停止响应或关闭，说明你路径太长，IAR 不识别，把路径改短或移上几层目录即可解决。

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。 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：实现通过串口可控制各层，并与各层进行 直接交互 NWK：网络层目录，包含网络层配置参数文件 网络层库的函数接口文件及 APS 层库的函数接 口。

OSAL：协议栈的操作系统。

Profile： Application framework 应用框架层 目录，包含 AF 层处理函数文件。应用框架层是 应用程序和 APS 层的无线数据接口。 Security：安全层目录，包含安全层处理函数， 比如加密函数等 Services：地址处理函数目录，包括地址模式的 定义及地址处理函数。 Tools：工程配置目录，包括空间划分及 Z-Stack 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，包括入口函数及硬件配 置文件。

Output：输出文件目录，由 IAR IDE 自动生成。

带协议栈的工程怎么这么多文件夹和文件，都有什么用啊？现阶段大家只要带着这个疑问照着做实验就行了，后

面实验接触多了自然就懂了。

1. 编译协调器的程序，在 Workspace 下拉框中选择“CoordinatorEB”，在工程名上点右键选择”Rebuild All”， 第一次一定要用“Rebuild All”，后面再修改代码只用“Make”即可，没错误提示再下载到开发板当中。尽量教 大家用一些快捷方法。编译结果会有以下警告，警告可忽略的，只要没有错误就可运行的，以下警告是用来生成 量产的文件用的，想消除可看看" 2530\相关资料与软件\IAR 编译 CC2530 生成 HEX 文件.pdf"

2.下载好协调器后，再编译终端设备的程序选择“EndDeviceEB”，把仿真器换到另一块板子上，编译下载即可。

 

 

注意：旧版本协议栈显示为 EndDeviceEB-Pro，与 EndDeviceEB 只是显示名称不同，新协议栈取消了-Pro，没 影响。

两个 zigbee 节点都下载好后，分别上电看效果吧。协调器、终端通过底板上的 usb 供电并打开开关，组网成 功 后 D1 灯闪烁。协议栈工作流程分析：

zigbee 工作流程:

下面列出实验中涉及到比较重要的函数进行详解，由于是带协议栈第一个实验，我们对源码也进行注释，方便习惯看源码的同志学习。我建议大家先看 看下面的文章，再阅读一次源码加深印象，后面的例子结构基本相同，所以学好此实验，再做后面的实验就得 心应手了。用户自己添加的应用任务程序在 Zstack 中的调用过程：

 

main()---> osal_init_system()---> osalInitTasks()---> SampleApp_Init()

实验步骤：

1.选择 CoordinatorEB, 下载到开发板 A；作为协调器

2.选择 EndDeviceEB, 下载到开发板 B；作为终端设备

3.给两块开发板上电，通过观察 D3 来判断组网是否成功，协调器 D3 熄灭说明已建立 zigbee 网络，有终端时可入网；当终端 D3 熄灭时说明连网成功，请观察 Led1 灯的变化。下载好程 序后可以不需要仿真器了，通过底板供电即可。有显示屏的用户可以通过显示屏来观察组网 情况。