0 ZigBee无线通信概念实验、抓包

胜达电子学习笔记：lesson5

5.无线通信概论

✔ 掌握 ZigBee 网络里的相关重要概念，打造自己的无线通信，并掌握捕捉查看空气中的 IEEE802.15.4 无线协议。
✔ 掌握怎么用胜达 USBDongle 抓无线数据包。

新定义：信道、载波、频段

1. zigbee无线通信，需要高频的载波来提高发射效率，zigbee模块之间要可以正常的收发，接收模块必须把接收频率设置和发射模块的载波频率一致。
2. ZIgBee有27个载波可以进行通信，载波叫做信道（无线通信的通道）。这些载波的频率落在某些频率区段，我们把这些区段叫做频段。但TI所有支持Zigbee底层协议的芯片只能在2.4G频段的16个信道里进行通信。
   1. 2.4G频段：16个信道
      1. 11 - 2405M
      2. 12 - 2410M
      3. ··
      4. 26 - 2480M
   2. 915M评断/896M评断 11个信道
3. 网络地址：在zigbee无线局域网里，每一模块都一个在该网络里有唯一的2个字节的地址，这个地址叫做网络地址或网络短地址。
4. PANID：2字节的编码，用来区别不同的ZigBee无线局域网，也叫个域网ID（可能好几个zigbee是一个网络，另外几个zigbee是另一个网络）

ZigBee向外发送信号，是通过高频载波（信道）发射出去的（发送模块）
而发射出去后，想要被另一个的设备接受，那么另一个设备（接受模块）也要调成发射出去相同的载波频率
载波频率=信道，落在某些频段上

关于频段、信号、载波频率的关系理解图如下

5.1 理解 Lesson5-Send

main：主函数

功能：初始化相关配置和 while 循环
注意：设置本模块地址的大小端模式

void main()
{
    LS164_Cfg();//74LS164控制数码管的初始化
    Init32M(); //主时钟晶振工作在32M 
    KeysIntCfg(); 

    halRfInit();//无线通信的初始化  初始化相关的寄存器，配置工作信道，和PANID

    SHORT_ADDR0=0x50;
    SHORT_ADDR1=0x20;//设置本模块地址  设置本模块的网络地址0x2050
    //大小端模式问题，
    LS164_BYTE(1); 
    while(1);
}

halRfInit：射频初始化

功能：无线通信初始化，初始化相关寄存器，配置工作信道 和 PANID

void halRfInit(void)
{
    //默认配置
    EA=0;
    FRMCTRL0 |= 0x60;

    // Recommended RX settings  
    TXFILTCFG = 0x09;
    AGCCTRL1 = 0x15;
    FSCAL1 = 0x00;
    
    // enable RXPKTDONE interrupt  
    RFIRQM0 |= 0x40;//把射频接收中断打开
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;
    
    //信道与载波对应关系：11对应2405M，12对应2410M···25对应2475M
    FREQCTRL =(11+(25-11)*5);//(MIN_CHANNEL + (channel - MIN_CHANNEL) * CHANNEL_SPACING);   
                     //设置载波为2475M
    PAN_ID0=0x07;
    PAN_ID1=0x20; //0x2007   //个域网ID
//halRfRxInterruptConfig(basicRfRxFrmDoneIsr);    
    RFST = 0xEC;//清接收缓冲器
    RFST = 0xE3;//开启接收使能 
    EA=1;    
}

初始化我们需要改两个地方的内容：

1. FREQCTRL：这里是信道与载波的对应关系，需要改成我们需要的载波
2. PAN_ID0 和PAN_ID1：这里是 PANID 即个域网 ID（区分不同的网络的标识符，只有相同 PANID 的设备才能进行组网连接）

RFSend：无线数据发送出去

功能：放在按键中断服务函数中，当按键被按下时，触发这个函数，将我们需要发送的数据给发送出去。

RFST = 0xE9; //这个寄存器一旦被设置为0xE9,发送缓冲区的数据就被发送出去

//pstr：需要发送的字符串
//len：字符串长度
void RFSend(char *pstr,char len)
{
  char i;
    RFST = 0xEC; //确保接收是空的，接收缓冲区清空
    RFST = 0xE3; //清接收标志位
    while (FSMSTAT1 & 0x22);//等待射频发送准备好
    RFST = 0xEE;//确保发送队列是空
    RFIRQF1 &= ~0x02;//清发送标志位
//为数据发送做好准备工作

    for(i=0;i<len;i++)
    {
      //②把SendPacket数组的数据全部发出去
       RFD=pstr[i];
    }  //循环的作用是把我们要发送的数据全部压到发送缓冲区里面
    
    RFST = 0xE9; //这个寄存器一旦被设置为0xE9,发送缓冲区的数据就被发送出去
    while(!(RFIRQF1 & 0x02) );//等待发送完成
    RFIRQF1 = ~0x02;//清发送完成标志
}

SendPacket 数组

char SendPacket[]={0x0c,0x61,0x88,0x00,0x07,0x20,0xEF,0xBE,0x20,0x50,SENDVAL};
//第一个字节0x0C含义，这个自己后面还有12个字节要发送（10+2）还有两个CRC校验码自动附加（SendPacket总共是11个字节）
//第5 6个字节表示的是PANID   0x07 + 0x20
//第7 8个字节是无线模块目标设备的网络地址 0xBEEF
//第9 10就是本地模块的网络地址 0x
//11 个字节是我们有用的数据
// CRC码 12 13个字节 是硬件自动追加

5.2 理解 Lesson5-Receive

RevRFProc() 无线接收函数

功能：当进入接收中断时，进入这个函数，读取 SendPacket 数组，获取SENDVAL值

void RevRFProc()
{
 static char len;
 static char  ch;

    len=ch=0;
    RFIRQM0 &= ~0x40;
    IEN2 &= ~0x01;
    EA=1;
 
    len=RFD;//读第一个字节判断这一串数据后面有几个字节；
    //len=0x0C 12

    while (len>0) 
    {//只要后面还有数据那么就把他都从接受缓冲区取出来
        ch=RFD;
        if(3==len)//倒数第三个数据是发送内容
        {//如果倒数第三个字节等于7，那么我们把LED0取反
            //执行相关操作，此时ch就是SENDVAL值
           LS164_BYTE(ch);
        }
        

        len--;
     }     
    EA=0;
    // enable RXPKTDONE interrupt
    RFIRQM0 |= 0x40;
    // enable general RF interrupts
    IEN2 |= 0x01;        
}

5.3 抓包软件Packet Sniffer

注意：抓包前将仿真器与 **Receive **端相连
step1：选择合适的 ZigBee 型号（CC2530 选第二个）

step2：依次点击 1-2-3，注意 ② 中需要选择合适的信道，配置好后点击 ③，然后抓取 Send 端发来的数据，如下图中的黄色块中的数据 05为 Send 端发来的数据。

5.4 如何改成发送字符串？

难点在于：要改一部分代码（先记下来要改哪些，以后自己再重新设计程序）
蓝色表示修改的是 Send 端
红色表示修改的是 Receive 端



最终效果：

再次提醒：抓包的话是将仿真器连接到 Receive 端