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文檔簡介
第一章Zigbee概述1、 Zigbee是一種新興的短距離、低速率無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),主要用于近距離無線連接。2、 Zigbee的特點(diǎn)是功耗低、成本低、時(shí)延短、網(wǎng)絡(luò)容量大、可靠安全。3、 常見的Zigbee芯片有CC243X系列、MC1322X系列和CC253X系列。4、 常見的Zigbee協(xié)議棧有非開源(msstatePAN)協(xié)議棧、開源(freakz)協(xié)議棧和半開源(Zstack)協(xié)議棧。5、 Zigbee軟件開發(fā)平臺(tái)包括IAR、ZigbeeSniffer、物理地址修改軟件以及其它輔助軟件。6、 Zigbee硬件開發(fā)平臺(tái)采用AltiumDesigner進(jìn)行設(shè)計(jì)。7、 簡述Zigbee的定義。答:Zigbee是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間,進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸(包括典型的周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù))的應(yīng)用。(Zigbee的基礎(chǔ)是IEEE802.15.4,但是IEEE802.15.4僅處理低級(jí)的MAC(媒體接入控制協(xié)議)層和物理層協(xié)議,Zigbee聯(lián)盟對(duì)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議和應(yīng)用層進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化。)8、 簡述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Zigbee之間的關(guān)系。答:從協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)來講:目前大多數(shù)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的物理層和MAC層都采用IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802.15.4描述了低速率無線個(gè)人局域網(wǎng)的物理層和媒體接入控制協(xié)議(MAC層),屬于IEEE802.15.4工作組。而Zigbee技術(shù)是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的無線技術(shù)。從應(yīng)用上來講:Zigbee適用于通信數(shù)據(jù)量不大,數(shù)據(jù)傳輸速率相對(duì)較低,成本較低的便攜或移動(dòng)設(shè)備。這些設(shè)備只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另外一個(gè)傳感器,并能實(shí)現(xiàn)傳感器之間的組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式、自組織和低功耗的特點(diǎn)。9、 Zigbee技術(shù)特點(diǎn):低功耗、低成本、大容量、可靠、時(shí)延短、靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。第二章Zigbee技術(shù)原理1、 Zigbee協(xié)議分為物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層,其中物理層和MAC層由IEEE802.15.4定義。2、 Zigbee有三種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分別是星型、樹型和網(wǎng)狀型。3、 物理層定義了物理無線信道和與MAC層之間的接口,提供物理層數(shù)據(jù)服務(wù)和物理層管理服務(wù)。4、 MAC層提供MAC層數(shù)據(jù)服務(wù)和MAC層管理服務(wù),并負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)成幀。5、 網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的建立和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連接。6、 Zigbee的應(yīng)用層由應(yīng)用支持子層(APS)、Zigbee設(shè)備對(duì)象、Zigbee應(yīng)用框架(AF)、Zigbee設(shè)備模板和制造商定義的應(yīng)用對(duì)象等組成。7、 簡述MAC層幀的一般結(jié)構(gòu)。答:MAC幀,即MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU),是由一系列字段按照特定的順序排列而成的。設(shè)計(jì)目標(biāo)是在保持低復(fù)雜度的前提下實(shí)現(xiàn)在噪聲信道上的可靠數(shù)據(jù)傳輸。MAC層幀結(jié)構(gòu)分為一般格式和特定格式。一般格式:三部分,MAC幀頭(MHR)、MAC有效載荷、MAC幀尾(MFR)。特定格式:信標(biāo)幀、數(shù)據(jù)幀、確認(rèn)幀和命令幀。(MAC幀頭部分由幀控制字段和幀序號(hào)字段組成;MAC有效載荷由地址信息和特定幀的有效載荷組成,MAC有效載荷的有效長度與特定幀類型有關(guān);MAC幀尾是校驗(yàn)序列FCS)。8、 簡述Zigbee網(wǎng)絡(luò)層的功能。答:Zigbee網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的建立、路由的實(shí)現(xiàn)以及網(wǎng)絡(luò)地址的分配。Zigbee網(wǎng)絡(luò)層不同功能由不同的設(shè)備完成。其中Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備有三種類型:協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn),分別實(shí)現(xiàn)不同的功能:協(xié)調(diào)器具有建立新網(wǎng)絡(luò)的能力;協(xié)調(diào)器或路由器具備允許設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)或者離開網(wǎng)絡(luò)、為設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的邏輯地址、建立和維護(hù)鄰居表等功能;終端節(jié)點(diǎn)只需要有加入或離開網(wǎng)絡(luò)的能力即可。9、 Zigbee技術(shù)是一種低速數(shù)據(jù)傳輸速率的無線個(gè)域網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)的基本成員稱為設(shè)備。按照各自作用分為:協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)。協(xié)調(diào)器:整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心功能為建立、維持和管理網(wǎng)絡(luò),分配網(wǎng)絡(luò)地址。路由器:路由發(fā)現(xiàn)、消息傳輸、允許其他節(jié)點(diǎn)通過它接入到網(wǎng)絡(luò)。終端節(jié)點(diǎn):數(shù)據(jù)采集或控制,不允許其他節(jié)點(diǎn)通過它加入到網(wǎng)絡(luò)中。10、 Zigbee網(wǎng)絡(luò)分為4層,從下向上分別為物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。其中物理層和MAC層由IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定義,合稱IEEE802.15.4通信層;網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層由Zigbee聯(lián)盟定義。11、 Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu):應(yīng)用層包括三部分:應(yīng)用支持子層、Zigbee設(shè)備對(duì)象和廠商定義的應(yīng)用對(duì)象。網(wǎng)絡(luò)層提供保證IEEE802.15.4MAC層正確工作的能力,并為應(yīng)用層提供合適的服務(wù)接口,包括數(shù)據(jù)服務(wù)接口和管理服務(wù)接口。IEEE802.15.4通信層(MAC層和物理層)。12、 數(shù)據(jù)服務(wù)接口的作用:一是為應(yīng)用支持子層的數(shù)據(jù)添加適當(dāng)?shù)膮f(xié)議頭以便產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)單元;而是根據(jù)路由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),把網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)單元發(fā)送到通信鏈路的目的地址設(shè)備或通信鏈路的下一跳地址。管理服務(wù)接口的作用:提供的服務(wù)包括配置新設(shè)備、常建新網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備請求加入或者離開網(wǎng)絡(luò);允許Zigbee協(xié)調(diào)器或路由器請求設(shè)備離開網(wǎng)絡(luò)、尋址、路由發(fā)現(xiàn)等功能。13、 IEEE802.15.4規(guī)范滿足國際標(biāo)準(zhǔn)組織(ISO)開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)參考模式,它定義了Zigbee的物理層和MAC層。14、 物理層所負(fù)責(zé)的功能:工作頻段的分配、信道的分配、為MAC層提供數(shù)據(jù)服務(wù)和為MAC層提供管理服務(wù)。15、 物理層功能:數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收、物理信道的能量檢測、射頻收發(fā)器的激活與關(guān)閉、空閑信道評(píng)估、鏈路質(zhì)量指示、物理層屬性參數(shù)的獲取與設(shè)置。16、 MAC層負(fù)責(zé)無線信道的使用方式,它們是構(gòu)建Zigbee協(xié)議底層的基礎(chǔ)。其功能如下:CSMA/CA訪問信道;PAN的建立和維護(hù);支持PAN網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)和解除關(guān)聯(lián);協(xié)調(diào)器產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)幀普通設(shè)備根據(jù)信標(biāo)幀與協(xié)調(diào)器同步;處理和維護(hù)保證GTS;在兩個(gè)對(duì)等MAC實(shí)體間提供可靠鏈路。17、 MAC層服務(wù)規(guī)范,MAC層包括MAC層管理服務(wù)(MLME)和數(shù)據(jù)服務(wù)(MCPS)。MAC管理服務(wù)可以提供調(diào)用MAC層管理功能的服務(wù)接口,同時(shí)還負(fù)責(zé)維護(hù)MACPAN信息庫;MAC數(shù)據(jù)服務(wù)可以提供調(diào)用MAC公共部分子層(MCPS)提供的的數(shù)據(jù)服務(wù)接口,為網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)添加協(xié)議頭,從而實(shí)現(xiàn)MAC層幀數(shù)據(jù)。18、 CSMA/CA機(jī)制實(shí)際是在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前對(duì)信道進(jìn)行預(yù)約,以免造成信道碰撞問題。CSMA/CA提供兩種方式來對(duì)無線信道共享訪問,其工作流程如下:送出數(shù)據(jù)前,監(jiān)聽信道的使用情況,維持一段時(shí)間后,再等待一段隨機(jī)的時(shí)間后信道依然空閑,送出數(shù)據(jù);送出數(shù)據(jù)前,先送一段小小的請求傳送RTS報(bào)文給目標(biāo)端,等待目標(biāo)端回應(yīng)CTS報(bào)文后才開始傳送。19、 MAC子層具體功能:CSMA/CA機(jī)制、PAN的建立和維護(hù)、關(guān)聯(lián)和解除關(guān)聯(lián)、信標(biāo)幀。20、Zigbee網(wǎng)絡(luò)層的主要作用:負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立、允許設(shè)備加入或離開網(wǎng)絡(luò)、路由的發(fā)現(xiàn)和維護(hù)。21、 網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)部由兩部分組成,分別是網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體(NLDE)和網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體(NLME)。網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體通過訪問服務(wù)接口NLDE-SAP為上層提供數(shù)據(jù)服務(wù);網(wǎng)絡(luò)層管理實(shí)體通過訪問服務(wù)接口NLME-SAP為上層提供網(wǎng)絡(luò)層的管理服務(wù),另外還負(fù)責(zé)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)層信息庫。22、 網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議數(shù)據(jù)單元(NPDU)即網(wǎng)絡(luò)層幀的結(jié)構(gòu),在Zigbee網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中定義了兩種類型的幀結(jié)構(gòu),即網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)幀和網(wǎng)絡(luò)層命令幀。字節(jié):222110/80/80/1變長變長幀控制目的地址源地址廣播半徑域廣播序列號(hào)IEEE目的地址IEEE源地址多點(diǎn)傳送控制源路由幀幀的有效載荷網(wǎng)絡(luò)層幀報(bào)頭網(wǎng)絡(luò)層的有效載荷23、 Zigbee的應(yīng)用層由應(yīng)用支持子層(APS)、Zigbee設(shè)備對(duì)象、Zigbee應(yīng)用框架(AF)、Zigbee設(shè)備模板和制造商定義的應(yīng)用對(duì)象等組成。24、 Zigbee設(shè)備中應(yīng)用對(duì)象駐留的環(huán)境稱為應(yīng)用框架(ApplicationFramework,英文簡稱AF)。在應(yīng)用框架中,應(yīng)用程序可以通過APSDE-SAP發(fā)送、接收數(shù)據(jù),通過“設(shè)備對(duì)象公共接口”實(shí)現(xiàn)應(yīng)用對(duì)象的控制與管理。應(yīng)用支持子層數(shù)據(jù)服務(wù)接口(APSDE-SAP)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)包括數(shù)據(jù)傳輸請求、確認(rèn)、指示等原語。25、 每個(gè)Zigbee設(shè)備都與一個(gè)特定的模板有關(guān),這些模板定義了設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境、設(shè)備類型以及用于設(shè)備間通信的簇,比如應(yīng)用環(huán)境為智能家居,那么就可以建立一個(gè)智能家居的模板。不過Zigbee模板不是隨意定義的,它們的定義,由Zigbee聯(lián)盟負(fù)責(zé)。Zigbee聯(lián)盟定義了三種模板分別為Zigbee協(xié)議棧模板、ZigbeePRO模板以及特定網(wǎng)絡(luò)模板,在Zstack協(xié)議棧中使用了這三種模板。26、 協(xié)議模板Zigbee有三種類型的模板可以按使用限制分為:私有、公開和共用。每個(gè)模板都有一個(gè)模板標(biāo)識(shí)符,此標(biāo)識(shí)符必須是唯一的27、 單個(gè)的Zigbee設(shè)備可以支持多個(gè)模板,提供定義的簇標(biāo)識(shí)符和設(shè)備描述符。這些簇標(biāo)識(shí)符和端點(diǎn)標(biāo)識(shí)符通過設(shè)備地址和端點(diǎn)地址來實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn):設(shè)備地址:包含有IEEE地址和短地址的無線收發(fā)裝置;端點(diǎn)地址:設(shè)備中的不同應(yīng)用端點(diǎn)號(hào)代表。一個(gè)設(shè)備中最多可以有240個(gè)端點(diǎn)。28、 功能描述:Zigbee應(yīng)用框架的功能可以簡單概括為組合事務(wù)、接收和拒絕。29、 Zigbee設(shè)備對(duì)象(ZDO)使用應(yīng)用支持子層(APS)和網(wǎng)絡(luò)層提供的服務(wù)實(shí)現(xiàn)Zigbee協(xié)調(diào)器、路由器和終端設(shè)備的功能。ZDO的功能包括:初始化應(yīng)用支持子層、網(wǎng)絡(luò)層和其他Zigbee設(shè)備層;匯聚來自端點(diǎn)應(yīng)用的信息,以實(shí)現(xiàn)設(shè)備和服務(wù)發(fā)現(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)管理、綁定管理、安全管理、節(jié)點(diǎn)管理等功能。30、 Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備類型有三種:協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn),每一種的設(shè)備的設(shè)備對(duì)象行為都不同。第三章Zigbee硬件設(shè)計(jì)1、 原理圖設(shè)計(jì)基本要求:規(guī)范、清晰、準(zhǔn)確、易讀。2、 在硬件設(shè)計(jì)過程中根據(jù)功能和性能需求制定合適的方案,選取合適的CPU及外圍元件3、 Zigbee硬件分為三部分,即CC2530核心板、協(xié)調(diào)器底板和路由器底板。4、 協(xié)調(diào)器底板集成了LED、LCD、RS232、電源接口、JTAG接口、蜂鳴器、時(shí)鐘模塊、按鍵以及傳感器模塊。5、 路由器底板集成了LED、電源接口、JTAG接口、蜂鳴器、按鍵以及傳感器模塊。6、 簡述對(duì)CPU進(jìn)行選型時(shí)需要注意的事項(xiàng)。答:1性價(jià)比高;2容易開發(fā);3可擴(kuò)展性好。7、 簡述低功耗設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。答:選擇低功耗器件;去除不必要的器件;選擇合適的電源;綜合考慮所以器件的工作電壓范圍;利用器件本身特性降低功耗。8、 Zigbee的硬件設(shè)計(jì),主要內(nèi)容包括硬件設(shè)計(jì)規(guī)則及注意事項(xiàng)、Zigbee節(jié)點(diǎn)硬件總體設(shè)計(jì)、Zigbee節(jié)點(diǎn)低功耗設(shè)計(jì),其中:硬件設(shè)計(jì)規(guī)則及注意事項(xiàng)主要包括需求分析、元器件選型以及設(shè)計(jì)的基本原則;硬件總體設(shè)計(jì)分別介紹Zigbee核心板、Zigbee協(xié)調(diào)器底板和路由器底板;主要講解在低功耗設(shè)計(jì)過程中所要考慮的問題以及需要注意的事項(xiàng)。9、 原理圖設(shè)計(jì)的一般過程包括以下幾個(gè)方面:確定需求、確定核心CPU、參考成功案例、對(duì)外圍器件的選型、設(shè)計(jì)基本原則。10、 在PCB設(shè)計(jì)中,布線是完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要步驟。11、 路由器底板的電源有兩種供電方式,外接電源供電和電池供電。外接電源供電和協(xié)調(diào)器底板完全相同,不同的是電池供電,電池采用兩節(jié)1.5V的五號(hào)電池串聯(lián)得到3.0V電壓為路由器底板進(jìn)行供電。第四章CC2530基礎(chǔ)開發(fā)1、 CC2530外設(shè)包括I/O引腳、ADC、DMA、串口等。2、 CC2530包括3個(gè)8位輸入/輸出(I/O)端口,分別是P0、P1和P2。3、 CC2530的ADC支持多達(dá)14位的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,具有多達(dá)12位的有效數(shù)字位。它包括一個(gè)模擬多路轉(zhuǎn)換器,具有多達(dá)8個(gè)各自可配置的通道,一個(gè)參考電壓發(fā)生器。4、 CC2530的8051CPU有四個(gè)不同的存儲(chǔ)空間,分別為CODE、DATA、XDATA和SFR5、 CC2530內(nèi)置一個(gè)存儲(chǔ)器直接存?。―MA)控制器,可以用來減輕8051CPU內(nèi)核傳送數(shù)據(jù)操作的負(fù)擔(dān),從而實(shí)現(xiàn)在高校利用電源的條件下的高性能。6、 CC2530具有USART0和USART1串行通信接口,能夠分別運(yùn)行于異步URAT模式或者同步SPI模式。7、 定時(shí)器1是一個(gè)獨(dú)立的16位定時(shí)器,支持典型的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能,五個(gè)獨(dú)立的捕獲/比較通道。8、 定時(shí)器3和定時(shí)器4是兩個(gè)8位定時(shí)器。每個(gè)定時(shí)器有兩個(gè)獨(dú)立的比較通道,每個(gè)通道上使用一個(gè)I/O引腳。9、 MAC定時(shí)器即定時(shí)器2,主要用于802.15.4CSMA/CA算法定時(shí),為IEEE802.15.4MAC層提供一般的計(jì)時(shí)功能。10、 睡眠定時(shí)器用于設(shè)置系統(tǒng)進(jìn)入和退出低功耗睡眠模式之間的周期。11、 簡述CC2530de增強(qiáng)型8051內(nèi)核與標(biāo)準(zhǔn)的8051微控制器相比有什么不同。答:CC2530的“增強(qiáng)型8051內(nèi)核”與“標(biāo)準(zhǔn)的8051微控制器”相比,除了速度改進(jìn)之外,使用時(shí)要注意以下兩點(diǎn):內(nèi)核代碼:CC2530的“增強(qiáng)型8051”內(nèi)核的"目標(biāo)代碼”兼容“標(biāo)準(zhǔn)8051”內(nèi)核的"目標(biāo)代碼”,即CC2530的8051內(nèi)核的"目標(biāo)代碼”可以使用"標(biāo)準(zhǔn)8051”的編譯器或匯編器進(jìn)行編譯。微控制器:由于CC2530的“增強(qiáng)型8051”內(nèi)核使用了不同于“標(biāo)準(zhǔn)8051”的指令時(shí)鐘,因此“增強(qiáng)型8051”在編譯時(shí)與“標(biāo)準(zhǔn)8051”代碼編譯時(shí)略有不同,例如“標(biāo)準(zhǔn)8051”的微控制器包含的“外設(shè)單元寄存器”的指令代碼在CC2530的“增強(qiáng)型8051”不能正確運(yùn)行。12、CC2530芯片特征:高性能、低功耗的8051微控制器內(nèi)核。適應(yīng)2.4GHzIEEE802.15.4的RF收發(fā)器。極高的接收靈敏度和抗干擾性。32KB/64KB/128KB/256KB閃存。8KBSRAM,具備各種供電方式下的數(shù)據(jù)保持能力。強(qiáng)大的DMA功能。只需極少的外接元件,即可形成一個(gè)簡單應(yīng)用系統(tǒng)。只需一個(gè)晶振,即可滿足網(wǎng)狀型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的需要。低功耗,主動(dòng)模式RX(CPU空閑);主動(dòng)模式TX(CPU空閑);供電模式1(4us喚醒);供電模式2(睡眠定時(shí)器運(yùn)行);供電模式3(外部中斷);寬電源電壓范圍(2V-3.6V)。硬件支持CSMA/CA。支持?jǐn)?shù)字化的接收信號(hào)強(qiáng)度指示器/鏈路質(zhì)量指示(RSSI/LQI)。具有8路輸入8位?14位ADC。高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)AES協(xié)處理器。具有看門狗和2個(gè)支持多種串行通信協(xié)議的USART。1個(gè)通用的16位定時(shí)器和2個(gè)8位定時(shí)器,1個(gè)IEEE802.15.4MAC定時(shí)器。21個(gè)通用I/O引腳。13、 CC2530內(nèi)部模塊大致分為三種類型:CPU和內(nèi)存相關(guān)的模塊;外設(shè)、時(shí)鐘和電源管理模塊;射頻相關(guān)模塊。CPU和內(nèi)存相關(guān)的模塊:CC2530CPU;存儲(chǔ)器以及映射(CC2530的物理存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)空間、映射和存儲(chǔ)器仲裁)。14、 映射就是將CC2530的物理存儲(chǔ)器映射到其存儲(chǔ)空間上,有兩個(gè)作用:方便DMA訪問存儲(chǔ)設(shè)備;可在CODE區(qū)執(zhí)行FLASH或SRAM中的代碼。映射的兩種形式:CODE存儲(chǔ)器映射(功能:一是將FLASH映射至CODE存儲(chǔ)空間;二是執(zhí)行來自SRAM的代碼(將SRAM映射至CODE存儲(chǔ)空間));XDATA存儲(chǔ)器映射。15、 首先要解決存儲(chǔ)空間不對(duì)稱的問題:CC2530將FLASH存儲(chǔ)器分為幾個(gè)bank,每個(gè)bank的大小是32KB。對(duì)于CC2530F256設(shè)備來說,它有8個(gè)bank,分別為bankO?bank7。通過操作寄存器FMAP.MAP[2:0]來控制將哪個(gè)編號(hào)的bank映射到CODE區(qū)域。16、 XDATA包含了所有物理存儲(chǔ)器的映射,包括8KB的SRAM存儲(chǔ)器、XREG、SFR、信息頁面和FLASH存儲(chǔ)器。17、 存儲(chǔ)器仲裁:主要功能是解決CPU與DMA訪問所有物理存儲(chǔ)器(除了CPU內(nèi)部寄存器)之間的沖突問題。當(dāng)CPU和DMA之間發(fā)生沖突時(shí),“存儲(chǔ)器仲裁”停止CPU或DMA的總線。18、 存儲(chǔ)器仲裁主要有兩個(gè)寄存器:存儲(chǔ)器仲裁控制寄存器MEMCTR和閃存區(qū)映射寄存器FMAP,這兩個(gè)寄存器用于控制存儲(chǔ)器子系統(tǒng)的各個(gè)方面。19、 CC2530軟件開發(fā)平臺(tái)使用IAR;IAR對(duì)CC2530編程操作提供了良好的C語言支持;CC2530編程包括頭文件、運(yùn)行庫以及中斷編程等。20、 CC2530的CPU寄存器與標(biāo)準(zhǔn)的8051的CPU寄存器相同,都包括8組寄存器R0?R7、程序狀態(tài)字PSW、累加器ACC、B寄存器和堆棧指針SP等。CC2530的CPU指令與標(biāo)準(zhǔn)的8051的指令集相同。21、 CC2530的中斷系統(tǒng)是為了讓CPU對(duì)內(nèi)部或外部的突發(fā)事件及時(shí)地作出響應(yīng),并執(zhí)行相應(yīng)的中斷程序。中斷由中斷源引起,中斷源由相應(yīng)的寄存器來控制。當(dāng)需要使用中斷時(shí),需配置相應(yīng)的中斷寄存器來開啟中斷,當(dāng)中斷發(fā)生時(shí)將跳入中斷服務(wù)函數(shù)中執(zhí)行此中斷所需要處理的事件。22、 CC2530有18個(gè)中斷源,每個(gè)中斷源都可以產(chǎn)生中斷請求,中斷請求可以通過設(shè)置中斷使能SFR寄存器的中斷使能位IENO、IEN1或IEN2使能或禁止中斷。23、中斷優(yōu)先級(jí)將決定中斷響應(yīng)的先后順序,在 CC2530中分為六個(gè)中斷優(yōu)先組,即IPGO?IPG5,每一組中斷優(yōu)先組中有三個(gè)中斷源。中斷優(yōu)先組的優(yōu)先級(jí)設(shè)定由寄存器IP0和IP1來設(shè)置。CC2530的優(yōu)先級(jí)有4級(jí),即0?3級(jí),其中0級(jí)的優(yōu)先級(jí)最低,3級(jí)的優(yōu)先級(jí)最高。如果同時(shí)收到相同優(yōu)先級(jí)或同一優(yōu)先級(jí)組中的中斷請求時(shí),將采用輪流檢測順序來判斷中斷優(yōu)先級(jí)別的響應(yīng)。24、 中斷處理過程:中斷發(fā)生時(shí),CC2530硬件自動(dòng)完成以下處理:中斷申請:中斷源向CPU發(fā)出中斷請求信號(hào)(中斷申請一般需要在程序初始化中配置相應(yīng)的中斷寄存器開啟中斷);中斷響應(yīng):CPU檢測中斷申請,把主程序中斷的地址保存到堆棧,轉(zhuǎn)入中斷向量入口地址;中斷處理:按照中斷向量中設(shè)定好的地址,轉(zhuǎn)入相應(yīng)的中斷服務(wù)程序;中斷返回:中斷服務(wù)程序執(zhí)行完畢后,CPU執(zhí)行中斷返回指令,把堆棧中保存的數(shù)據(jù)從堆棧彈出,返回原來程序。25、 在中斷函數(shù)編寫中,當(dāng)程序進(jìn)入中斷服務(wù)程序之后,需要執(zhí)行以下幾個(gè)步驟:將對(duì)應(yīng)的中斷關(guān)掉(不是必須的,需要根據(jù)具體情況來處理);如果需要判斷具體的中斷源,則根據(jù)中斷標(biāo)志位進(jìn)行判斷(例如所有I/O中斷共用1個(gè)中斷向量,需要通過中斷標(biāo)志區(qū)分是哪個(gè)引腳引起的中斷);清中斷標(biāo)志(不是必須的,CC2530中中斷發(fā)生后由硬件自動(dòng)清中斷標(biāo)志位);處理中斷事件,此過程要盡可能的少耗時(shí);最后如果在第一步中關(guān)閉了相應(yīng)的中斷源,需要在退出中斷服務(wù)程序之前打開對(duì)應(yīng)的中斷。26、 CC2530包括3個(gè)8位輸入/輸出(I/O)端口,分別是P0、P1和P2。其中P0和P1有8個(gè)引腳,P2有5個(gè)引腳,共21個(gè)數(shù)字I/O引腳,具有以下功能:通用I/O;外設(shè)I/O;外部中斷源輸入口;弱上拉輸入或推拉輸出。27、 在設(shè)置I/O口的中斷時(shí)必須要將其設(shè)置為輸入狀態(tài),通過外部信號(hào)的上升或下降沿觸發(fā)中斷。通用I/O的所有的外部中斷共用一個(gè)中斷向量,根據(jù)中斷標(biāo)志位來判斷是哪個(gè)引腳發(fā)生中斷。28、 通用I/O中斷寄存器有三類:中斷使能寄存器、中斷狀態(tài)標(biāo)志寄存器和中斷控制寄存器29、 中斷使能寄存器IENx(其中x為0,1,2) 。IENx寄存器包括三個(gè)八位寄存器:IEN0、IEN1和IEN2OIENx中斷主要是配置總中斷和P0~2端口的使能。(IEN1.P0IE:P0端口中斷使能。IEN2.P1IE:P1端口中斷使能。IEN2.P2IE:P2端口中斷使能。)30、 中斷配置,為了使能任一中斷,應(yīng)該采取以下步驟:設(shè)置需要發(fā)生中斷的I/O口為輸入方式。清除中斷標(biāo)志,即將需要設(shè)置中斷的引腳所對(duì)應(yīng)的寄存器PxIFG狀態(tài)標(biāo)志位置0o設(shè)置具體的I/O引腳中斷使能,即設(shè)置中斷的引腳所對(duì)應(yīng)的寄存器PxIEN的中斷使能位為1o設(shè)置I/O口的中斷觸發(fā)方式。設(shè)置寄存器IEN1和IEN2中對(duì)應(yīng)引腳的端口的中斷使能位為1o設(shè)置IEN0中的EA位為1使能全局中斷。編寫中斷服務(wù)程序。31、 整個(gè)P0口可作為ADC使用,因此可以使用多達(dá)8個(gè)ADC輸入引腳。此時(shí)P0引腳必須配置為ADC輸入。APCFG寄存器(ADC模擬外設(shè)I/O配置寄存器)可以配置P0的某個(gè)引腳為一個(gè)ADC輸入,且相應(yīng)的位必須設(shè)置為1°32、 串口:USARTO和USART1均有兩種模式,分別是異步UART模式或同步SPI模式,并且每種模式下所對(duì)應(yīng)的外設(shè)引腳有兩種,即外設(shè)位置1和外設(shè)位置2。P2SEL.PRI3P1和P2SEL.PRI0P1為端口1指派外設(shè)優(yōu)先順序,當(dāng)兩者都設(shè)置為0時(shí),USART0優(yōu)先。33、 定時(shí)器1:PERCFGT1CFG用于設(shè)置定時(shí)器1是使用外設(shè)位置1還是外設(shè)位置2,定時(shí)器1的外設(shè)信息對(duì)應(yīng)如下:0:通道0捕獲/比較引腳。1:通道1捕獲/比較引腳;2:通道2捕獲/比較引腳;3:通道3捕獲/比較引腳;4:通道4捕獲/比較引腳。34、 定時(shí)器3:PERCFGT3CFG用于設(shè)置定時(shí)器3是使用外設(shè)位置1還是外設(shè)位置2。(0:通道0比較引腳;1:通道1比較引腳。)35、 CC2530共有四個(gè)振蕩器,它們?yōu)橄到y(tǒng)時(shí)鐘提供時(shí)鐘源。(2MHz外部晶振、16MHz內(nèi)部RC振蕩器、32KHz外部晶振和32KHz內(nèi)部RC振蕩器。其中32MHz晶振和16MHz內(nèi)部RC振蕩器是兩個(gè)高頻振蕩器;2KHz晶振和32KHz內(nèi)部RC振蕩器是兩個(gè)低頻振蕩器)36、 CC2530內(nèi)部有一個(gè)內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘和一個(gè)主時(shí)鐘。37、 CC2530的供電模式有五種:主動(dòng)模式、空閑模式、PM1、PM2和PM3。38、 CC2530的復(fù)位源有5個(gè),這5個(gè)復(fù)位源分別是:強(qiáng)制RESET_N輸入引腳為低電平復(fù)位,這一復(fù)位經(jīng)常用于復(fù)位按鍵;上電復(fù)位,在設(shè)備上電期間提供正確的初始化值。布朗輸出復(fù)位,只能運(yùn)行在1.8V數(shù)字電壓,此復(fù)位是通過布朗輸出探測器來進(jìn)行的。布朗輸出探測器在電壓變化期間檢測到的電壓低于布朗輸出探測器所規(guī)定的最低電壓電壓時(shí),導(dǎo)致復(fù)位;看門狗定時(shí)復(fù)位,當(dāng)使能看門狗定時(shí)器,且定時(shí)器溢出時(shí)產(chǎn)生復(fù)位;時(shí)鐘丟失復(fù)位,此復(fù)位條件是通過時(shí)鐘丟失探測器來進(jìn)行的。時(shí)鐘丟失探測器用于檢測時(shí)鐘源,當(dāng)時(shí)鐘源損壞時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)使能時(shí)鐘丟失探測器,導(dǎo)致復(fù)位。39、 CC2530在復(fù)位之后初始狀態(tài)如下:I/O引腳配置為帶上拉的輸入;CPU程序計(jì)數(shù)器在0x0000,并且程序從這個(gè)地址開始;所有外設(shè)寄存器初始化為各自復(fù)位值;看門狗定時(shí)器禁用;時(shí)鐘丟失探測器禁用。40、 USART0和USART1是串行通信接口,兩個(gè)USART具有同樣的功能,可以分別運(yùn)行于異步UART模式和同步SPI模式。41、 異步UART模式:UART模式提供異步串行接口,在UART模式中,有2種接口選擇方式:2線接口和4線接口。(2線接口,即使用RXD、TXD。4線接口,即使用引腳RXD、TXD、RTS和CTS)42、 UART模式的操作具有以下特點(diǎn):8位或者9位負(fù)載數(shù)據(jù)。奇校驗(yàn)、偶校驗(yàn)或者無奇偶校驗(yàn)。配置起始位和停止位。配置LSB(最低有效位)或者M(jìn)SB(最高有效位)首先傳送。獨(dú)立收發(fā)中斷。獨(dú)立收發(fā)DMA觸發(fā)。奇偶校驗(yàn)和幀校驗(yàn)出錯(cuò)狀態(tài)。43、 串口初始化:選擇工作時(shí)鐘。選擇串口外設(shè)備用位置。初始化I/O口。設(shè)置波特率。44、 SPI模式:在SPI模式中,USART通過3線接口或者4線接口與外部系統(tǒng)通信。接口包含引腳MOSI、MISO、SCK和SS_N。當(dāng)UxCSR.MODE設(shè)置為0時(shí),選中SPI模式。SPI模式包含下列特征:3線或者4線SPI接口。主和從模式。可配置的SCK極性和相位。可配置的LSB或MSB傳送。45、 每個(gè)USART都有兩個(gè)中斷:RX完成中斷和TX完成中斷。46、 DMA:CC2530內(nèi)置一個(gè)存儲(chǔ)器直接存取(DMA)控制器。該控制器可以用來減輕8051CPU內(nèi)核傳送數(shù)據(jù)時(shí)的負(fù)擔(dān),有效降低功耗。CPU做初始化工作后,DMA控制器就可以將數(shù)據(jù)從相關(guān)外設(shè)傳送到存儲(chǔ)器。CC2530的DMA控制器協(xié)調(diào)所有的DMA傳送,確保DMA請求和CPU訪問存儲(chǔ)器之間按照優(yōu)先等級(jí)協(xié)調(diào)合理的進(jìn)行。DMA控制器含有若干個(gè)可編程的DMA通道,用來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器與存儲(chǔ)器之間的數(shù)據(jù)傳送,即DMA控制器通過訪問整個(gè)XDATA存儲(chǔ)空間來進(jìn)行存儲(chǔ)器與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳輸。47、使用DMA可以在CPU在休眠狀態(tài)下使外部設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù),從而降低各系統(tǒng)的能耗,因此DMA的操作能夠減輕CPU的負(fù)擔(dān)。DMA控制器的主要特點(diǎn)如下:具有5個(gè)獨(dú)立的DMA通道。具有3個(gè)可以配置的DMA通道優(yōu)先級(jí)。具有31個(gè)可以配置的傳送觸發(fā)事件。數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑吹刂泛湍繕?biāo)地址可獨(dú)立控制。具有單獨(dú)傳送、數(shù)據(jù)塊傳送和重復(fù)傳送3種數(shù)據(jù)傳送模式。數(shù)據(jù)傳輸長度可變。既可以工作在字模式,又可以工作在字節(jié)模式。48、 DMA有5個(gè)通道,即DMA通道0?4。每個(gè)DMA通道能夠從DMA存儲(chǔ)器空間的一個(gè)位置傳送數(shù)據(jù)到另一個(gè)位置,比如從XDATA的XREG到RAM。49、 DMA配置參數(shù):源地址、目標(biāo)地址、傳送地址、可變長度設(shè)置、優(yōu)先級(jí)、DMA優(yōu)先級(jí)、觸發(fā)事件、源地址和目標(biāo)增量、傳送模式、字節(jié)傳送或字傳送、中斷屏蔽、模式8設(shè)置。50、 ADC:CC2530的ADC支持多達(dá)14位的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換,具有多達(dá)12位的有效數(shù)字位。它包括一個(gè)模擬多路轉(zhuǎn)換器,具有多達(dá)8個(gè)各自可配置的通道,一個(gè)參考電壓發(fā)生器。轉(zhuǎn)換結(jié)果通過DMA寫入存儲(chǔ)器。51、 ADC特征:可選的抽取率,設(shè)置了7?12位的分辨率。8個(gè)獨(dú)立的輸入通道,可接收單端或差分信號(hào)。參考電壓可選為內(nèi)部單端、外部單端、外部差分或AVDD5。產(chǎn)生中斷請求。轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)的DMA觸發(fā)。溫度傳感器輸入。電池測量功能。52、 ADC的輸入是通過端口0來實(shí)現(xiàn)的。輸入引腳AIN0-AIN7是連接到ADC的。ADC輸入有兩種配置:單端輸入和差分輸入。ATEST寄存器ADC的轉(zhuǎn)換分為ADC序列轉(zhuǎn)換和ADC單個(gè)轉(zhuǎn)換。ADC執(zhí)行一系列的轉(zhuǎn)換,并把轉(zhuǎn)換結(jié)果通過DMA移動(dòng)到存儲(chǔ)器,不需要任何CPU的干預(yù)53、 定時(shí)器:CC2530有4個(gè)定時(shí)器:定時(shí)器1?4,另外還有一個(gè)睡眠定時(shí)器,和定時(shí)器2配合使用,可以使CC2530進(jìn)入低功耗模式。54、 定時(shí)器1是一個(gè)獨(dú)立的16位定時(shí)器,支持典型的定時(shí)/計(jì)數(shù)功能,有5個(gè)獨(dú)立的捕獲/比較通道。每個(gè)通道使用一個(gè)I/O引腳。定時(shí)器1的功能:5個(gè)捕獲/比較通道。上升沿、下降沿或任何邊沿的輸入捕獲。設(shè)置、清除或切換輸出比較。自由運(yùn)行、模計(jì)數(shù)或正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)操作??杀?,8,32或128整除的時(shí)鐘分頻器。在每個(gè)捕獲/比較和最終計(jì)數(shù)上生成中斷請求。DMA觸發(fā)功能。55、 時(shí)器2主要用于為IEEE802.15.4CSAM/CA算法提供定時(shí),并且為IEEE802.15.4MAC層提供一般的計(jì)時(shí)功能。當(dāng)定時(shí)器2和睡眠定時(shí)器一起使用時(shí),即使系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式也會(huì)提供定時(shí)功能,此時(shí)時(shí)鐘速度必須設(shè)置為32MHz,并且必須使用一個(gè)外部32KHzXOSC獲得精確結(jié)果。定時(shí)器2的主要特征如下:16位定時(shí)器正計(jì)數(shù)提供的符號(hào)/幀周期??勺冎芷诳删_到31.25ns。2*16位定時(shí)器比較功能。24位溢出計(jì)數(shù)。2*24位溢出計(jì)數(shù)比較功能。幀開始界定符(英文簡稱SFD)捕捉功能,即在無線模塊的幀開始界定符的狀態(tài)變高時(shí)捕獲。定時(shí)器啟動(dòng)/停止同步于外部32KHz時(shí)鐘,并且由睡眠定時(shí)器提供定時(shí)。比較和溢出產(chǎn)生中斷。具有DMA觸發(fā)功能。通過引入延遲可調(diào)整定時(shí)器值。56、 定時(shí)器3和定時(shí)器4是是兩個(gè)8位定時(shí)器,每個(gè)定時(shí)器有兩個(gè)獨(dú)立的比較通道。每個(gè)通道上使用一個(gè)I/O引腳。定時(shí)器3和定時(shí)器4的特征如下:兩個(gè)捕獲/比較通道。設(shè)置、清除或切換輸出比較。時(shí)鐘分頻器,可以被1,2,4,8,16,32,64,128整除。在每次捕獲/比較和最終計(jì)數(shù)時(shí)間發(fā)生時(shí)產(chǎn)生中斷請求。DMA觸發(fā)功能。57、 計(jì)數(shù)器有三種操作模式:自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器、模計(jì)數(shù)器或正計(jì)數(shù)/倒計(jì)數(shù)運(yùn)行。通過兩個(gè)8位的SFR讀取16位的計(jì)數(shù)器值:T1CNTH和T1CNTL,分別包含高位字節(jié)和低位字節(jié)。58、 睡眠定時(shí)器用于設(shè)置系統(tǒng)進(jìn)入和退出低功耗休眠模式之間的周期。睡眠定時(shí)器還用于當(dāng)進(jìn)入低功耗模式時(shí),維持定時(shí)器2的定時(shí)。睡眠定時(shí)器的主要功能如下:24位的正計(jì)數(shù)定時(shí)器,運(yùn)行在32KHz的時(shí)鐘頻率。24位的比較器,具有中斷和DMA觸發(fā)功能。24位捕獲。59、 定時(shí)器2包括一個(gè)16位定時(shí)器,在每個(gè)時(shí)鐘周期遞增。計(jì)數(shù)器值可從寄存器T2M1:T2MO中讀,當(dāng)讀T2M0寄存器時(shí),T2M1的內(nèi)容是鎖定的。因此必須總是首先讀T2M0o60、 定時(shí)器2中斷:六個(gè)中斷源;定時(shí)器溢出。定時(shí)器比較1。定時(shí)器比較2。溢出計(jì)數(shù)溢出。溢出計(jì)數(shù)比較1o溢出計(jì)數(shù)比較2o61、 定時(shí)器3有4種操作模式:自由運(yùn)行模式。倒計(jì)數(shù)模式。模計(jì)數(shù)器模式。正/倒計(jì)數(shù)模式。第五章無線射頻與MAC層1、 RF內(nèi)核控制無線電模塊,在MCU和無線電之間提供一個(gè)接口,可以發(fā)出命令、讀取狀態(tài)和自動(dòng)對(duì)無線電事件排序。2、 可以通過SFR寄存器RFD訪問TXFIFO和RXFIFO,當(dāng)寫入RFD寄存器時(shí),數(shù)據(jù)被寫入TXFIFO;當(dāng)讀取RFD寄存器時(shí),數(shù)據(jù)從RXFIFO中讀出。3、 CC2530數(shù)據(jù)幀的基本結(jié)構(gòu)由三部分構(gòu)成:同步頭、需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以及幀尾。4、 IEEE802.15.4采用CSMA/CA機(jī)制來避免數(shù)據(jù)沖突。5、 IEEE802.15.4的數(shù)字高頻調(diào)制使用2.4G直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。6、 簡述RF內(nèi)核各部分的功能。答:RF內(nèi)核控制無線射頻模塊,并且在MCU和無線電之間提供一個(gè)接口,可以發(fā)出命令,讀取狀態(tài)和自動(dòng)對(duì)無線電事件排序。RF內(nèi)核包括以下幾部分:無線電控制狀態(tài)模塊(FSM)、調(diào)制器,解調(diào)器、幀過濾和源匹配、頻率合成器(FS)、命令選通處理器,定時(shí)器2(MAC定時(shí)器)o1) FSM模塊的主要功能包括控制RF收發(fā)器的狀態(tài)、發(fā)送和接收FIFO,以及大部分動(dòng)態(tài)受控的模擬信號(hào),比如模擬模塊的上電/掉電2)調(diào)制器:將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為I/Q(同相/正交)信號(hào)發(fā)送到發(fā)送器DAC,并且遵守IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)3) 解調(diào)器:負(fù)責(zé)從收到的信號(hào)中檢索無線數(shù)據(jù)。解調(diào)器的振幅信息由自動(dòng)增益控制使用,自動(dòng)增益控制調(diào)整模擬LAN的增益,使接收器內(nèi)的信號(hào)水平大約是個(gè)常量。4) 幀過濾和源匹配:其功能是支持RF內(nèi)核中的FSM模塊來執(zhí)行幀過濾和源地址匹配。5) 頻率合成器:其功能是為RF信號(hào)產(chǎn)生載波。6) 命令選通處理器:處理CPU所發(fā)出的命令。它包含一個(gè)24字節(jié)的程序存儲(chǔ)器,可以自動(dòng)執(zhí)行CSMA/CA機(jī)制。7) 無線電RAM:為發(fā)送TXFIFO和接收RXFIFO分別分配128字節(jié)的FIFO,為幀過濾和源匹配存儲(chǔ)參數(shù)保留128字節(jié)。8) 定時(shí)器2(MAC定時(shí)器):用于為無線電事件計(jì)時(shí),以捕獲輸入數(shù)據(jù)包的時(shí)間戳,這一定時(shí)器在睡眠模式下也保持計(jì)數(shù)。7、 直接操作寄存器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受的弊端。答:1)不能指定接收者,即一個(gè)接收設(shè)備可以接收任何一個(gè)發(fā)送者發(fā)來的數(shù)據(jù)。2) 當(dāng)發(fā)送者比較多時(shí)會(huì)出現(xiàn)信道碰撞問題。3) 不能建立個(gè)域網(wǎng)。8、 CC2530無線射頻的工作涉及到CPU兩個(gè)中斷向量:RFERR中斷和RF中斷。9、 RFERR中斷其功能是表示無線射頻的錯(cuò)誤情況,無線射頻內(nèi)核錯(cuò)誤表現(xiàn)為RFTXRFIO下溢或RXFIFO溢出,通過控制SFR寄存器的IEN0.RFERRIE位使能。并且在TCON.RFERRIF保存了RFERR中斷標(biāo)志位(即是否發(fā)生中斷);RF中斷其功能是數(shù)據(jù)發(fā)送和接收中斷。RF中斷是上升沿觸發(fā)的,通過控制SFR寄存器的IEN2.RFIE位使能,并且在S1C0N.RFIF保存了RFIF中斷標(biāo)志位。10、 RF內(nèi)核的兩個(gè)中斷源(RFERR和RF),是RF內(nèi)核中若干中斷源的組合,其中每個(gè)單獨(dú)的中斷源在RF內(nèi)核中有自己的中斷屏蔽寄存器(RF中斷屏蔽寄存器RFIRQM0、RF中斷屏蔽寄存器RFIRQM1、RF錯(cuò)誤中斷屏蔽寄存器RFERRM)和中斷標(biāo)志寄存器(RFIRQF0、RFIRQF1、錯(cuò)誤中斷標(biāo)志寄存器RFIERRF)。11、 FIFO訪問:CC2530發(fā)送或接收數(shù)據(jù)是通過FIFO操作來進(jìn)行的。FIFO訪問可以分為TXFIFO訪問和RXFIFO訪問,其操作都是通過SFR寄存器的RFD操作進(jìn)行。當(dāng)寫入RFD寄存器時(shí),數(shù)據(jù)被寫入到TXFIFO,當(dāng)讀取數(shù)據(jù)RFD寄存器時(shí),數(shù)據(jù)從RXFIFO中讀出。12、 RXFIFO訪問:RXFIFO存儲(chǔ)器區(qū)域位于地址0x6000到0x607F,—共128字節(jié),在XREG存儲(chǔ)區(qū)域中是可以訪問的。RXFIFO可以保存一個(gè)或多個(gè)收到的幀,只要總字節(jié)數(shù)不大于128字節(jié)。有兩種方式確定RXFIFO中的字節(jié)數(shù):讀RFD寄存器、讀RXFIFOCNT寄存器。13、 CC2530射頻的發(fā)送過程:發(fā)送器的控制、幀的處理。14、 TX控制:在幀處理和報(bào)告狀態(tài)下,無線電有許多內(nèi)置的功能,這些功能可精確控制輸出幀的時(shí)序。在設(shè)置TX和RX的過程中可以通過寄存器來設(shè)置,且必須在TX和RX中同時(shí)設(shè)置。15、 CC2530數(shù)據(jù)幀的基本結(jié)構(gòu)如下:同步頭、需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)、幀尾。16、 需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù):1)LEN(幀長度域):幀長度域用于確定要發(fā)送多少個(gè)字節(jié)。2) MAC幀:MAC幀包括MHR(MAC幀頭)和MAC負(fù)載兩部分,是來自與MAC層的數(shù)據(jù)。3) 當(dāng)發(fā)送了SFD,調(diào)制器開始從TXFIFO讀數(shù)據(jù),首先讀幀長度域,然后是MHR(MAC幀頭)和MAC負(fù)載。17、 數(shù)據(jù)幀的產(chǎn)生:1)CC2530射頻部分產(chǎn)生并自動(dòng)傳輸物理層的同步頭,包括幀引導(dǎo)序列和幀開始界定符(SFD)。2) 通過射頻部分傳輸幀長度域和指定的字節(jié)數(shù),包括MAC幀頭和MAC負(fù)載。3) 通過操作寄存器計(jì)算并自動(dòng)傳輸幀尾(FSC)。18、 RX控制:一般接收數(shù)據(jù)是通過接收中斷來處理的,在發(fā)送數(shù)據(jù)完成之后,首先要打開接收中斷,接收中斷是通過寄存器RFIRQM0的第6位RXPKTDONE和IEN2寄存器的第0位來控制的。19、 當(dāng)CC2530的射頻模塊接收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀時(shí)執(zhí)行以下操作:1)移除同步頭:由CC2530射頻硬件部分檢測和移除收到的PHY同步頭(幀引導(dǎo)序列和SFD)。2) 接收數(shù)據(jù)幀:通過操作寄存器接收幀長度域規(guī)定的字節(jié)數(shù),(包括MHR和MAC負(fù)載)。3) 幀過濾:通過操作寄存器可以實(shí)現(xiàn)幀過濾功能,拒絕接收目標(biāo)不明確的數(shù)據(jù)幀。4) 匹配源地址:包括多達(dá)24個(gè)短地址的表,或12個(gè)擴(kuò)展IEEE地址。源地址存儲(chǔ)在無線電RAM中。5) 自動(dòng)FCS檢查:通過操作寄存器可以選擇把自動(dòng)檢查的結(jié)果和其它狀態(tài)值(RSSI、LQI和源匹配結(jié)果)填入接收到的幀中。6) 具有正確時(shí)序的自動(dòng)確認(rèn)傳輸:可以通過操作寄存器且正確設(shè)置幀未決位,基于源地址匹配和FCS校驗(yàn)的結(jié)果。20、 CSMA/CA選通處理器提供控制CPU和無線射頻模塊之間的通信。CSMA/CA選通處理器通過SFR寄存器RFST以及XREG寄存器和CPU通信。本書中采用RFST寄存器和CPU進(jìn)行通信。21、IEEE802.15.4的數(shù)字高頻調(diào)制使用2.4G直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。直接序列擴(kuò)頻(DirectSequenceSpreadSpectrum)工作方式,簡稱直擴(kuò)方式(DSSS方式)。22、 DSSS是直接用偽噪聲序列對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制,要傳送的數(shù)據(jù)信息需要經(jīng)過信道編碼后,進(jìn)行調(diào)制。23、 在接收機(jī)收到發(fā)射信號(hào)后,首先通過解調(diào)以便能夠及時(shí)恢復(fù)出數(shù)據(jù)信息,完成整個(gè)直擴(kuò)通信系統(tǒng)的信號(hào)接收。24、 采用直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)如下:1)抗干擾能力強(qiáng),且具有強(qiáng)的抗多徑干擾能力。2)對(duì)其他電臺(tái)干擾小,抗截獲能力強(qiáng)。3) 可以同頻工作。4) 便于實(shí)現(xiàn)多址通信。25、 IEEE802.15.4數(shù)據(jù)格式:IEEE802.15.4定義了MAC層以及物理層的通信數(shù)據(jù)格式。其中,物理層的數(shù)據(jù)格式是在MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元格式前加上同步頭以及物理頭兩部分。同步頭包括幀引導(dǎo)序列和幀開始界定符。物理頭即幀長度域。物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元(PSDU)即MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元(MPDU),包括以下幾部分:MAC頭、MAC載荷以及幀尾。26、 IEEE802.15.4射頻程序主要分為發(fā)送和接收兩部分。第六章Zstack協(xié)議棧1、 Zstack協(xié)議棧代碼文件夾包括HAL、MAC、NWK、OSAL、ZDO和APP以及配置文件等。2、 HAL層是硬件驅(qū)動(dòng)層,提供定時(shí)器、I/O口、UART以及ADC等API接口。2、 Zstack的NWK層負(fù)責(zé)的功能有:節(jié)點(diǎn)地址類型的分配、協(xié)議棧模板、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)地址的分配的選擇等。3、 Tools文件為工程設(shè)置文件目錄,比如信道、PANID、設(shè)備類型的設(shè)置。4、 Profile對(duì)應(yīng)Zigbee軟件架構(gòu)中的應(yīng)用程序框架AF層。5、 ZDO(TheZigbeeDeviceObjects,即Zigbee設(shè)備對(duì)象)層提供了Zigbee設(shè)備管理功能,包括:網(wǎng)絡(luò)建立,發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、加入網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用端點(diǎn)的綁定和安全管理服務(wù)。6、 Zstack協(xié)議棧依靠協(xié)議棧內(nèi)部的OS(即OSAL)才能運(yùn)行起來,OSAL提供以下服務(wù)和管理:信息管理、任務(wù)同步、時(shí)間管理、中斷管理、任務(wù)管理、內(nèi)存管理、電源管理以及非易失存儲(chǔ)管理。7、 APP層為Zstack協(xié)議棧的應(yīng)用層,是面向用戶開發(fā)的。在這一層用戶可以根據(jù)自己的需求建立所需要的項(xiàng)目,添加用戶任務(wù),并通過調(diào)用API函數(shù)實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目所需要的功能。8、 簡述端點(diǎn)的主要作用。答:端點(diǎn)的主要作用可以總結(jié)為以下兩個(gè)方面:1)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收:當(dāng)一個(gè)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),必須指定發(fā)送目的節(jié)點(diǎn)的長地址或短地址以及端點(diǎn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收,并且發(fā)送方和接收方所使用的端點(diǎn)號(hào)必須一致。2)綁定:如果設(shè)備之間需要綁定,那么在Zigbee的網(wǎng)絡(luò)層必須注冊一個(gè)或者多個(gè)端點(diǎn)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收以及綁定表的建立。9、在Zigbee協(xié)議中每個(gè)設(shè)備都被看作一個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有物理地址(長地址)和網(wǎng)絡(luò)地址(短地址),長地址或短地址用來作為其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)的目的地址。另外每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都有241個(gè)端點(diǎn),其中端點(diǎn)0預(yù)留,端點(diǎn)1-240被應(yīng)用層分配,每個(gè)端點(diǎn)是可尋址的。10、 Zstack協(xié)議棧符合Zigbee協(xié)議結(jié)構(gòu),由物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成。11、 物理層和MAC層由IEEE802.15.4定義,網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層由Zigbee聯(lián)盟來定義。12、 Zigbee聯(lián)盟將應(yīng)用層又詳細(xì)劃分為應(yīng)用支持子層、應(yīng)用設(shè)備框架以及Zigbee設(shè)備對(duì)象等。13、 Zigbee協(xié)議棧結(jié)構(gòu),包括物理層、MAC層、NWK(網(wǎng)絡(luò)層)、APL(應(yīng)用層)、應(yīng)用支持子層APS、應(yīng)用程序框架AF、設(shè)備對(duì)象ZDO層。1) 物理層內(nèi)容:物理層定義了物理無線信道和MAC子層之間的接口,提供物理層數(shù)據(jù)服務(wù)單元(PD-SAP)和物理層管理服務(wù)(MLME-SAP)。2) MAC(介質(zhì)接入控制子層):MAC層負(fù)責(zé)處理所有物理無線信道的訪問,并產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信號(hào)、同步信號(hào);支持PAN連接和分離,提供兩個(gè)對(duì)等的MAC實(shí)體之間可靠鏈路。3) NWK(網(wǎng)絡(luò)層):網(wǎng)絡(luò)層是Zigbee協(xié)議棧的核心部分,網(wǎng)絡(luò)層主要實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)加入或者離開網(wǎng)絡(luò)、接收或拋棄其它節(jié)點(diǎn)、路由查找及維護(hù)等功能。4) APL(應(yīng)用層):Zigbee應(yīng)用層包括應(yīng)用支持子層APS、應(yīng)用程序框架AF、Zigbee設(shè)備對(duì)象ZDO等。5) 應(yīng)用支持子層APS:APS層在NWK層和APL層之間,提供APSDE-SAP和APSME-SAP兩個(gè)接口,兩個(gè)接口的主要功能如下:6) APSDE-SAP提供在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)或者更多的應(yīng)用實(shí)體之間(即端點(diǎn))的數(shù)據(jù)通信。7) APSME-SAP提供多種服務(wù)給應(yīng)用對(duì)象ZDO,這些服務(wù)包括安全服務(wù)和綁定設(shè)備服務(wù),并維護(hù)管理對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(即AIB)。8) 應(yīng)用程序框架AF:運(yùn)行在Zigbee協(xié)議棧上的應(yīng)用程序?qū)嶋H是廠商自定義的應(yīng)用對(duì)象,并且遵循規(guī)范(Profile)運(yùn)行在端點(diǎn)1~240上。9) 設(shè)備對(duì)象層ZDO:遠(yuǎn)程設(shè)備通過ZDO請求描述信息,接收到這些請求時(shí),ZDO會(huì)調(diào)用配置對(duì)象獲取相應(yīng)的描述符值。ZDO通過APSME-SAP接口提供綁定服務(wù)。14、 Zstack協(xié)議棧部分層的功能:APP:為應(yīng)用層目錄,用戶可以根
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