Zigbee无线网络通信的软件实现ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本无线网络技术。

ZigBee 采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格；在此基础上，ZigBee增加了网络层和应用层。

它的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、精准农业，汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。

ZIGBEE的组网方式有三种：星型网，树状网，网状网。

星型网络的各节点只能通过协调器相互通信。

树状网把各个通信节点串成了一条线路，各节点只能延着这条线路，以传递的方式进行通信。

前两种通信方式只能进行一些简单的应用，这里不加讨论。

网状网具有强大的功能，网络各节点之间可灵活的进行相互通信，网络可以通过“多级跳”的方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络还具备自组织、自愈功能。

充分发挥了无线网络通信的优势。

下面以ZIGBEE协议建立网状网络的工作流程来说明其通信的具体实现。

ZIGBEE协议栈较复杂，但ZIBEE联盟为我们的具体应用封装了一些编程接口。

如APS层，ZDO层，AF层，OSAL操作系统层。

我们的具体应用大部分功能都可以通过这些高层接口来实现，它们封装了网络层及物理层的实现细节。

这些复杂的工作对程序开发变得透明和方便。

ZIGBEE2006协议栈为应用开发提供了程序框架，就象使用VC++一样，我们只须关心应用的建立。

先让我们认识一下ZIGBEE2006协议栈，打开协议栈，在工程文件的左边Workspace 中可以看到整个协议栈的构架，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：实现通过串口可控各层，于各层进行直接交互。

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，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，包括入口函数及硬件配置文件。

Output：输出文件目录，这个EW8051 IDE自动生成的。

从上面的描述中可以看出，整个协议栈中，对于Zigbee的功能已经全部体现，在此基础上建立一个项目的方法主要是改动应用层。

程序首先从入口主函数MAIN迈出了建立网络的第一步。

在主函数里初始化了硬件设备，包括时钟，中断，接口，外部设备等等。

部分代码如下：ZSEG int main( void ){SET_MAIN_CLOCK_SOURCE(CRYSTAL); //初始化时钟InitLcd(); //液晶屏初始化osal_int_disable( INTS_ALL ); //中断关闭，为了初始化中断设备zmain_vdd_check(); // 电压检查zmain_ram_init(); // 堆栈初始化InitBoard( OB_COLD ); // I0口初始化HalDriverInit(); // 硬件设备驱动初始化osal_nv_init( NULL ); // 初始化内存zmain_ext_addr(); // 64位扩展地址初始化zgInit(); // 初始化基本的FLASH数据ZMacInit(); // 介质介入控制层初始化#ifndef NONWKafInit(); //应用AF层初始化#endifosal_init_system(); //操作系统曾初始化osal_int_enable( INTS_ALL ); // 硬件初始化后，打开所有中断osal_start_system(); //所有的初始化结束，从这个函数进入主循环，它不在//返回}整个协议栈是以一个操作系统贯穿的，我们要加入自己的应用，就要添加一个任务。

在协议栈中的OSAL.c文件中，byte osal_init_system( void )函数的功能是初始化操做系统。

在函数osal_start_system()中实现了添加任务到操作系统任务表中。

在这个函数中通过调用osalAddTasks()函数来定制项目所需要应用的任务，该函数属于应用层和操作系统层之间的接口函数，一般项目的建立需要根据系统的需要自己编写改函数，并将函数放到应用层。

osalAddTasks()函数是通过osalTaskAdd()函数完成任务添加。

首先，将支持协议栈功能需要的任务加载到该函数中，osalTaskAdd()函数的需要三个参数，第一参数是各个任务的初始化函数的指针，第二个参数是各个任务的事件函数的指针。

注意，每个任务，包括我们自己写的任务都要有两个函数：初始化函数和事件函数，第三个参数是任务的优先等级。

部分代码： void osalAddTasks( void ){osalTaskAdd (Hal_Init, Hal_ProcessEvent, OSAL_TASK_PRIORITY_LOW);#if defined( ZMAC_F8W )osalTaskAdd( macTaskInit, macEventLoop, OSAL_TASK_PRIORITY_HIGH );#endif#if defined( MT_TASK )osalTaskAdd( MT_TaskInit, MT_ProcessEvent, OSAL_TASK_PRIORITY_LOW );#endifosalTaskAdd( nwk_init, nwk_event_loop, OSAL_TASK_PRIORITY_MED );osalTaskAdd( APS_Init, APS_event_loop, OSAL_TASK_PRIORITY_LOW );osalTaskAdd( ZDApp_Init, ZDApp_event_loop, OSAL_TASK_PRIORITY_LOW );osalTaskAdd( MYSELFApp_Init, MYSELFApp _event_loop, OSAL_TASK_PRIORITY_LOW );}这些任务是协议栈运行的先决条件，为了更好的使用协议栈，建议将这些任务都添加到任务列表中。

这些函数的参数条件在协议栈中已经定义好，可以直接使用。

任务处理函数是对任务发生后的事件进行处理，在项目中，暂定了如下的处理事件过程框架： uint16 MYSELF_ProcessEvent( uint8 task_id, uint16 events ){afIncomingMSGPacket_t * MSGpkt; //消息包结构osal_event_hdr_t * pmsg; // 事件包结构if(zgDeviceLogicalType == ZG_DEVICETYPE_COORDINATOR){。

}if ( events & SYS_EVENT_MSG ) //发生系统事件将被调用{pmsg = (osal_event_hdr_t *)osal_msg_receive( SampleApp_TaskID );// 接收该事件进行处理while ( pmsg ){switch ( pmsg->event ){case KEY_CHANGE:。

break;case AF_INCOMING_MSG_CMD: // 消息命令事件//用这个事件可接受数据break;case ZDO_STATE_CHANGE: //网络状态变化将被调用响应网络状态改变break;case ZDO_NWK_ADDR_RESP:// 网络地址响应，用它来响应网络地址请求， // 这样可以得到其它网络设备的短地址case ZDO_MATCH_DESC_RESP:在这里可响应匹配描述符break;case ZDO_NWK_UPDATE_NV:break;case ZDO_IEEE_ADDR_RESP:响应物理地址请求break;default:}}此事件处理函描述了任务处理事件的框架，我们的数据接收是通AF_INCOMING_MSG_CMD事件完成的。

接收数据可通过设置系统事件SYS_EVENT_MSG来调用osal_msg_receive()函数接收已经保存到缓冲区的数据，不用考虑底层是怎样具体实现解接收的。

发送数据是通过AF层函数：afStatus_t afDataRequest( afAddrType_t *dstAddr, endPointDesc_t *srcEP,uint16 cID, uint16 len, uint8 *buf, uint8 *transID,uint8 options, uint8 radius ) ——afAddrType_t *dstAddr 目的地址结构，里面包含目的地址——endPointDesc_t *srcEP 设备节点描述符指针，此结构包含了简单描述符，节点值等重要数据信息——uint16 cID 命令标识符，只有命令标号一样的终端才能通信——uint16 len 数据包长度，以字节为单位——uint8 *buf 数据包地址指针——uint8 *transID 执行序号指针，如果信息缓冲发送函数将增加这个数值——uint8 options 发送信息选项，包括一些发送参数，如是否路由等等——uint8 radius 发送信息半径利用此发送函数我们可以炮制出各种应用发送，包括单播发送，组发送，广播发送，这三种信息传送方式的组合实现了网络节点之间的所有数据传输。

在添加任务中，osalTaskAdd( nwk_init, nwk_event_loop, OSAL_TASK_PRIORITY_MED )函数为网络的建立立下了汗马功劳，它调用了nwk_init，nwk_event_loop两个函数完成了网络层的全部建立过程，包括网络初始化（协调器、路由器、终端的建立），这两个函数调用了大批网络层函数。

如：NLME_JoinRequest,NLME_NetWorkFormation,NLME_NetworkDiscoveryRequest等等，最好不要使用这些函数，除非你完全了解网络的建立过程，而是使用ZDO_StartDevice()来初始化、建立和加入网络，一个函数就实现了全部功能。