ZigBee 協(xié)議移植(ARM+Linux)
2) 詳細分析Microchip ZigBee協(xié)議棧。對硬件有了清楚的認識之后,需要對協(xié)議棧進(jìn)行詳細分析,了解協(xié)議棧的組成結構、各部分功能及實(shí)現方法等,并懂得針對硬件需要對協(xié)議棧做哪些修改,目前已經(jīng)有哪些功能,沒(méi)有哪些功能,需要添加哪些功能等。
3) 修改Microchip ZigBee協(xié)議棧并使用用戶(hù)的編譯器進(jìn)行編譯。以上步驟完成之后就可以對Microchip ZigBee協(xié)議棧進(jìn)行修改,修改時(shí)要注意結合編譯器的特性進(jìn)行,需要對一些宏、常量等進(jìn)行修改。在修改完成之后需要使用用戶(hù)的編譯器對其進(jìn)行編譯。
4) 編寫(xiě)測試程序對修改的協(xié)議棧進(jìn)行測試。協(xié)議棧修改完成之后需要編寫(xiě)相應的測試程序對修改的協(xié)議棧進(jìn)行測試,在編寫(xiě)測試程序時(shí)要對協(xié)議棧的每一部分功能都進(jìn)行測試。
5) 開(kāi)發(fā)應用程序。所有功能測試通過(guò)之后用戶(hù)就可以根據自己需求開(kāi)發(fā)應用程序了。
Microchip 協(xié)議棧設計為僅在Microchip PIC18F 系列單片機上運行。協(xié)議的移植主要體現在對平臺相關(guān)部分的改寫(xiě)或重寫(xiě), 以及在Linux環(huán)境下的并發(fā)控制及性能優(yōu)化上。包括:SPI接口、動(dòng)態(tài)內存分配、固態(tài)存儲、節拍控制等的改寫(xiě)或重寫(xiě),中斷服務(wù)(ISR)與底半部(bottom half)的設計。應用程序接口、進(jìn)程的適時(shí)睡眠與喚醒,守護進(jìn)程等。其中動(dòng)態(tài)內存分配、節拍控制等可以利用Linux操作系統的系統函數,實(shí)現較為方便。利用內核的內存分配和回收函數kmalloc和kfree可實(shí)現動(dòng)態(tài)內存分配:利用全局節拍變量jiffies(Linux中稱(chēng)為系統“嘀噠”)改寫(xiě)節拍控制模塊。SPI接口方面,此處采用S3C2410 ARM芯片,利用它內置的SPI控制器??梢苑奖愕貙?shí)現SPI功能。同時(shí)利用GPIO控制器實(shí)現其余I/O口的控制與中斷采集。這些IO口包括CC2420的芯片使能Cs、電壓調節器使能、RESET控制、CCA (信道空閑)檢測、FIFOP中斷,FIFO檢測(用于判斷溢出)、SFD中斷。
2. 在MicroChip協(xié)議棧中應用程序接口被設計成API函數或宏定義。應用程序只要在代碼中包含定義了這些函數或宏的頭文件,在編譯時(shí)就能自動(dòng)鏈接形成一個(gè)完整的可執行程序。而在基于Linux的程序設計中,代碼被分為內核態(tài)和用戶(hù)態(tài),只有內核態(tài)代碼可以訪(fǎng)問(wèn)中斷,因而ZigBee協(xié)議或驅動(dòng)必須運行存內核態(tài),而應用程序則處在用戶(hù)態(tài)。應用程序在編譯時(shí)不直接與協(xié)議提供的接El函數鏈接。而是通過(guò)ioctl系統調用實(shí)現訪(fǎng)問(wèn)。在驅動(dòng)中定義一個(gè)Zigbee ioctl函數。在這個(gè)函數中具有不同參數的ioctl系統調用被分派到不同的接El函數中,實(shí)現不同的功能。例如為使應用程序可以使用發(fā)送鍵值對的接口函數。在zigbee ioctl中就應該有這樣的語(yǔ)句 APSDE_DATA_request即為應用支持層(APS)提供的數據發(fā)送接口函數。此時(shí)應用程序必須以APLSendKVPDirect為參數進(jìn)行ioctl系統調用。在zigbee_ioctl函數中還可根據應用的需要增加調用接口,為應用程序的編寫(xiě)提供方便。
3. ZigBee協(xié)議棧中各個(gè)子層都有各自的任務(wù)函數,它們被設計成必須在應用中盡可能多地調用包括接收數據包、超時(shí)處理、數據轉發(fā)等。這些函數在嵌人式Linux環(huán)境下同樣被設計成由應用程序通過(guò)系統調用來(lái)訪(fǎng)問(wèn)。調用他們的應用程序扮演著(zhù)守護進(jìn)程的角色,由于這些函數被封裝成一次系統調用.因此在單CPU環(huán)境下,更需考慮競態(tài)的發(fā)生。
3)
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2.
case APLSendKVPDirect:
return APSDE_DATA_request (
(MESSAGE_INFO *)arg
);
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