基于CC2530的Zigbee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)設計

1 引言

基于zigbee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )適用于網(wǎng)點(diǎn)多、體積小、數據量小，傳輸可靠、低功耗等場(chǎng)合，在環(huán)境監測、無(wú)線(xiàn)抄表、智能小區、工業(yè)控制等領(lǐng)域已取得一席之地[1]。同時(shí)，zigbee規范與協(xié)議日臻完善[2]。從zigbee1.0、zigbee1.1到目前最新的zigbee2007/pro，zigbee協(xié)議規范的演進(jìn)對硬件系統提出了更高的要求[3]。

2 設計要求

2.1 zigbee網(wǎng)絡(luò )結構

從網(wǎng)絡(luò )結構上看，zigbee網(wǎng)絡(luò )有星形，樹(shù)形，網(wǎng)狀3種模式，按照網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)功能劃分可分為終端節點(diǎn)(ep)、路由器節點(diǎn)(rp)和協(xié)調器節點(diǎn)(cp)3種[2]。其組織結構如圖1示。

圖1 zigbee網(wǎng)絡(luò )拓撲結構

其中，協(xié)調器節點(diǎn)負責發(fā)起并維護一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，識別網(wǎng)絡(luò )中的設備加入網(wǎng)絡(luò )；路由器節點(diǎn)支撐網(wǎng)絡(luò )鏈路結構，完成數據包的轉發(fā)；終端節點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò )的感知者和執行者，負責數據采集和可執行的網(wǎng)絡(luò )動(dòng)作[2]。這就要求zigbee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)需扮演終端感知者、網(wǎng)絡(luò )支持者、網(wǎng)絡(luò )協(xié)調者3種角色。

從功能上，zigbee節點(diǎn)應由微控制器模塊、存儲器、無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊、電源模塊和其它外設功能模塊組成。其結構如圖2所示。

圖2 zigbee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)模塊圖

其中，包括dma、usart模塊、定時(shí)器模塊、a/d模塊在內的豐富的外設功能來(lái)滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò )對硬件資源的需求，存儲器模塊完成協(xié)議棧的存儲與執行，cpu實(shí)現數據的運算與處理，mac定時(shí)器用于實(shí)現網(wǎng)絡(luò )同步，使用aes技術(shù)對信息進(jìn)行加密，無(wú)線(xiàn)模塊完成收據的收發(fā)與信息幀控制。