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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/s 40kb/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IEEE 802.15.4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。

(3)终端设备:没有特定的维持网络结构的责任,它可以睡眠或者唤醒,因此它可以可以是一个电池供电设备。工作在休眠方式可以降低功耗。

(4)各个设备的程序对应的是CoordinatorEB、RouterEB、EndDeviceEB三个程序文件,分别进行编译。

六,HAL模块直接操作外设寄存器,完成外设的驱动程序

MT(监控测试)模块为上位机提供通过串口监测节点运行情况的方式。

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