ZIGBEE 程式開發與韌體設計

OUTLINE 程式開發與撰寫 韌體規劃設計 電路規劃設計 ZIGBEE Z-Stack 介紹與說明

程式開發與撰寫軟體環境及設備介紹 軟體：

安裝 IAR Embedded WorkBench [ EW8051 MSC-51 V7.51A ] SmartRF Flash Programmer 1.6.2 Z-stack CC2530 2.3.0-1.4.0 (TI) 針對 Z-Stack 範例 ZIGBEE CC2530 ex 針對 ZIGBEE 802.15.4 範例

硬體： MCU-KIT 1 (Main Board) ZIGBEE MCU-CC2530 ZIGBEE PG1(Debugger)

程式開發與撰寫 ( 續 )

IAR Embedded WorkBench- IAR Embedded Workbench(EW8051) 集成開發環境支援工程管理、編譯、彙編、鏈結、下載和除錯等各種基於 8051 內核的處理器。

ZIGBEE CC2530 ex - CC2530 ex 是針對 ZIGBEE 802.15.4 的協定所規劃的範例，其中提供許多不同介面的感測器提供使用者研究與開發。

SmartRF Flash Programmer 工具軟體- 可被用來編譯 TI 公司的晶片上系統微控制器的 Flash 記憶體，它還可以支援 IEEE 位址的讀 / 寫。該軟體需要結合的 SmartRF 04EB 一起使用。

程式開發與撰寫 ( 續 )RF 函式庫及傳輸安全效用函式庫及

開發平台相關硬體規劃

CC2530相關韌體規劃包含

應用程式開發

韌體規劃設計 IC 腳位規劃可透過 hal_board.h定義檔中進行設定，配合實體電路進行規劃。 如右圖中， SPI 所所規劃的腳位包含：

SPI_MISO P0_6 SPI_MOSI P0_4 SPI_CLK P0_5 SPI_CS P0_7

SPI

韌體規劃設計 ( 續 )

透過 ex.c 的主程式中， 可獲知 halBoardInit( )為開發平台啟動後，首先執行的初始化函式。 如左圖，在此函數中會初始化 MCU 、 Keypad 、

LCD 、 Buzzer 、 Led 及 UART 等等介面與裝置。

開發板初始化

韌體規劃設計 ( 續 )

提供針對 I/O接腳進行配置的函數，提供使用者使用

提供內部 I/O接腳配置的函數

電路規劃設計

電路規劃設計 ( 續 )

電路規劃設計 ( 續 )

ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明 Z-Stack 為 TI 透過架構在 802.15.4 的協定下，針對 ZIGBEE 所開發的協定堆疊。 目前 Z-Stack 已經更新到 V1.2 版本，支援 ZIGBEE Pro 的傳輸協定， 並支援網狀、 星狀、 樹狀等拓樸網路。 在硬體架構來看，分為兩種角色

Full Function Node (FFD) 提供完整 IEEE 802.15.4 規範的功能 需要較高的運算效能以及記憶體 通常採用固定的電源

Reduced Function Node (RFD) 提供精簡的 IEEE 802.15.4 規範的功能 使用較低的運算效能以及記憶體 通常使用電池

ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明 ( 續 ) 由網路架構來看，主要分為三種裝置，包含如下：

協調器（ Coordinator ） 路由器（ Router ） 終端裝置（ End Device ）

ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明 ( 續 )

ZigBee 協定從下到上為分別為： 實體層（ PHY ） 媒體存取層（ MAC ） 網路層（ NWK ） 應用層（ APL ）

應用層 (APL) 包含： 應用架構（ AF ） 應用支援子層（ APS ） ZIGBEE 設備對象（ ZDO ）

ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明 ( 續 )1. 網路管理2. 下層訊息管理應用層

管理上層往下層訊息

ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明 ( 續 )

ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明 ( 續 ) HAL 含硬體相關配置與驅動 MAC MAC 層的函數與相關配置 MT 實現串口與各層資料傳遞 NWK 網路層的參數與函數配置 OSAL 協定堆疊的作業系統 Profile 應用工作的相關配置 Security 安全的配置，如：加密 Service 位址相關的處理 ZDO ZIGBEE 設備對象的配置 ZMac 含 MAC 層函數與回調處理 ZMain 主函數，含入口函數

ZIGBEE Z-STACK 介紹與說明 ( 續 )

Z-Stack 範例包含： Home Automation 開關燈應用 SampleApp Led 控制 GenericApp 訊息廣播應用 SimpleApp 感測器接收 Transmit RF 無線傳輸 SerialApp 串列接口傳輸