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CC2480 开发人员指南
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目录
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目录................................................................................................................................................... 2
参考书目...........................................................................................................................................4
1、ZigBee 的概念............................................................................................................................ 5
1.1 什么是 ZigBee.................................................................................................................5
1.2 设备类型..........................................................................................................................5
1.2.1 协调器...................................................................................................................5
1.2.2 路由器...................................................................................................................5
1.2.3 终端设备...............................................................................................................6
1.3 协议栈规范......................................................................................................................6
2、地址.............................................................................................................................................7
2.1 地址类型..........................................................................................................................7
2.2 CC2480 的设备地址....................................................................................................... 7
2.3 用户注意事项..................................................................................................................7
3、网络调试.....................................................................................................................................8
3.1 概述..................................................................................................................................8
3.2 配置选项..........................................................................................................................8
3.2.1 配置信道...............................................................................................................8
3.2.2 控制加入哪个网络...............................................................................................8
3.3 用户注意事项..................................................................................................................8
4、便携式设备.................................................................................................................................9
4.1 概述..................................................................................................................................9
4.2 配置选项..........................................................................................................................9
4.3 用户注意事项..................................................................................................................9
5、端到端确认...............................................................................................................................10
5.1 概述................................................................................................................................10
5.2 配置选项........................................................................................................................10
5.2.1 端到端重传次数.................................................................................................10
5.2.2 重传之间超时.....................................................................................................10
5.3 用户注意事项................................................................................................................10
6、绑定........................................................................................................................................... 11
6.1 概述................................................................................................................................ 11
6.2 用法................................................................................................................................ 11
6.2.1 创建绑定表条目.................................................................................................11
6.2.2 使用绑定表条目.................................................................................................11
6.3 用户注意事项................................................................................................................11
7、安全...........................................................................................................................................13
7.1 概述................................................................................................................................13
7.2 配置选项........................................................................................................................13
7.2.1 启用安全.............................................................................................................13
7.2.2 密钥分发.............................................................................................................13
7.2.3 密钥.....................................................................................................................13
7.3 用户注意事项................................................................................................................13
8、应用程序规范...........................................................................................................................14
8.1 简介................................................................................................................................14
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8.2 如何开发一个简单私有(制造商特定的)应用程序规范....................................... 14
9、常用信息...................................................................................................................................16
9.1 文件历史........................................................................................................................16
10、地址信息.................................................................................................................................16
11、德州仪器全球技术支持.........................................................................................................16
重要声明.........................................................................................................................................18
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参考书目
[1]
CC2480 接口规范 SWRA175
http://www.ti.com/litv/pdf/swra175a
[2]
CC2480 数据手册 SWRS074
http://www.ti.com/lit/pdf/swrs074
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1、ZigBee 的概念
1.1 什么是 ZigBee
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ZigBee 是一个可靠、低成本、低功耗的开放性全球标准,用于无线网络控制和监测解
决方案。ZigBee 使用 IEEE802.15.4 兼容无线电,运行在 2.4 GHz 免执照频段。ZigBee 的应
用包括家庭和建筑自动化,工业控制和监测,能源管理和资产跟踪。
ZigBee 网络是一个自我配置、多跳的无线网络,拥有电源供电的路由器和电池供电的
终端设备。网络多跳的性质意味着 ZigBee 网络中希望交换数据的两个设备可以依靠其它中
间设备传递它们的数据包。由于网络的合作性,适当的操作要求每个设备:(一)执行特定
的网络功能以维持网络基本结构,(二)配置某些参数的具体值。设备执行的网络功能,决
定了设备在网络中所起的作用,这叫做设备类型。需要配置具体值的参数以及这些值,叫做
协议栈规范。
1.2 设备类型
一个 ZigBee 网络中有三种逻辑设备类型:(一)协调器,(二)路由器,(三)终端设备 。
一个 ZigBee 网络包括一个协调器节点,多个路由器和终端设备节点。请注意,设备类型不
以任何方式限制可能在特定设备上运行的应用程序类型。
上图展示了一个含有 ZigBee 协调器(黑色),路由器(红色)和终端设备(白色)网络
的例子。
1.2.1 协调器
这是“启动”一个 ZigBee 网络的设备。它是网络的第一个设备。协调器选择一个信道
和一个网络标识符(也叫做个人局域网 ID),然后启动网络。
协调器节点也可以选择使用来协助建立网络安全和应用级别绑定。
请注意,协调器的主要作用是启动和配置网络。一旦完成了这些,协调器就像一个路由
器节点一样运行(或者甚至可能离开)。由于 ZigBee 网络的分散性,网络接下来的运行不取
决于存在的协调器。
1.2.2 路由器
一个路由器执行的网络功能有:(一)允许其它设备加入网络,(二)多跳路由,(三)
协助电池供电的子节点终端设备的通信。
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路由器允许其它设备加入网络。那些通过一个特定的路由器加入网络的设备被称为它的
“子节点”设备。这些“子节点”设备可以是路由器或终端设备。
路由器参与网状网络功能,可以作为中间转发代理商,服务于要通过它的数据包。
路由器还为其电池供电的子节点设备执行一个特定的功能。它缓存预定要送到那些设备
的数据包,直到子节点唤醒,轮询数据。当一个子节点需要传输一个信息时,子节点给父节
点路由器发送数据。然后路由器负责交付数据包到目的地址,必要的话包括执行任何路由发
现功能。这使得子节点设备释放出来,转回睡眠。
路由器可以有自己的终端应用,即可以是网络通信的发送端或目的地。
由于要求路由器必须不断准备转发数据,它们应该由电源供电而不是依靠电池运行。
1.2.3 终端设备
终端设备没有维持网络基本结构的具体职责,所以它可以根据选择睡眠或唤醒。因此终
端设备可以由电池供电很长一段时间。
1.3 协议栈规范
需要配置具体值的协议栈参数以及这些值,叫做协议栈规范。与协议栈规范兼容的参数
及其值由 ZigBee 联盟定义。网络中所有的设备必须遵守同一个协议栈规范(比如,所有的
设
备的协议栈规范参数必须配置为同一个值)。
CC2480 基于 ZigBee 兼容平台,遵守 ZigBee2006 规范和 ZigBee 协议栈规范。因此,它
可以加入一个遵守同样规范版本的其它 ZigBee 供应商的设备创建的网络。只要它仅仅作为
一
个终端设备运行,它还可以加入一个遵守后来的 ZigBee 规范版本的设备创建的网络。而且,
如果设备是同一规范版本或后来的版本,一个由 CC2480 设备创建的网络允许其它设备加
入,
但是只能作为一个终端设备运行。这种行为是由 ZigBee 联盟根据兼容规则设置的。
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2、地址
2.1 地址类型
ZigBee 设备有两种地址类型。一个 64 位 IEEE 地址(也叫 MAC 地址或扩展地址)和
一个 16 位网络地址(也叫逻辑地址或短地址)。
64 位地址是一个全球唯一的地址,由 IEEE 标准组织分配和维护。关于这些地址的更多
信息请访问 http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.shtml。每个 CC2480 设备使用它自己的
64 位 IEEE 地址进行预编译。
16 位地址在设备加入一个 ZigBee 网络时自动分配,并且当它在网络中时使用。它仅仅
在本网络中是唯一的。它用于在网络中识别设备和发送数据。
2.2 CC2480 的设备地址
为 了 给 一 个 ZigBee 网 络 中 的 设 备 发 送 数 据 , 应 用 程 序 应 该 使 用
ZB_SEND_DATA_REQUEST 或 AF_DATA_REQUEST。在这些命令的每一个命令中,要求
有目标设备的 16 位短地址。
应用程序可以通过 ZB_GET_DEVICE_INFO 命令确定本身的或其父节点设备的短地址
和扩展地址。网络协调器的扩展地址也可以通过同样的接口(和 ZigBee 网络的扩展个域标
识符相同)获得。
ZB_FIND_DEVICE_REQUEST 或 ZDO_NWK_ADDR_REQ 命令可以用于根据网络设备
的 64 位 IEEE 地址发现其 16 位短地址。
如果目标设备的短地址未知,应用程序仍然可以通过使用绑定发送数据。参见第 6 章获
得关于使用这个功能的更多信息。
可以给网络中所有设备发送一个广播数据。下面是定义为广播地址的 16 位地址。
广播地址
0xFFFC
0xFFFD
0xFFFF
描述
所有的路由器和协调器组
所有的打开的无线接收设备组
网络中所有设备广播组
2.3 用户注意事项
广播地址模式应该只在必要的时候使用。因为它被传播到整个网络,它比普通的单播数
据包使用更多的带宽。网络将限速可以在网络中传播的广播数据包数量。如果可能的话,应
该使用 0xFFFC 或 0xFFFD 特定组地址代替 0xFFFF 地址。
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3、网络调试
3.1 概述
每个设备都有一组配置参数(参见 CC2480 接口规范文件中的“配置接口”节 ),可 以
由主处理器配置。
将成为网络一部分的所有设备的“网络详细”配置参数应该设置为相同的值。
每 个 设 备 的“设备详细”配置参数可以设置为不同的值。但是 ZCD_NV_LOGICAL_TYPE
必须设置以便于:(一)有一个设备被配置为协调器,(二)所有电池供电设备被配置为终端
设备。
一旦完成了这个,设备可以以任何顺序上电。协调器设备将启动网络,其它设备将找到
和加入它。
3.2 配置选项
3.2.1 配置信道
这可以通过 ZCD_NV_CHANLIST 配置参数来配置。请注意,这是一个位掩码,可以同
时选择多个信道。
协调器设备将扫描 ZCD_NV_CHANLIST 配置参数指定的所有信道,挑选一个能量级别
最低的信道。如果不止一个信道有低能量级别,协调器将挑选现存 ZigBee 网络数量最少的
信道。路由器和终端设备将扫描 ZCD_NV_CHANLIST 配置参数指定的所有信道。
3.2.2 控制加入哪个网络
在多个网络可以兼容的脚本中,可能必须控制网络构成和加入过程。这可以通过
ZCD_NV_PANID 配置参数(除了信道参数)完成。
如果这个参数设置为 0 到 0x3FFF 之间的值,当协调器启动网络时它将使用这个值作为
网络标识符。路由器或终端设备只能加入具有这个标识符的网络。
想要关闭这个功能,这个参数可以设置为 0xFFFF。在那种情况下,协调器将为网络标
识符挑选一个任意值,路由器和终端设备可以加入任何网络。
3.3 用户注意事项
网络拓扑结构由定义在 ZigBee 规范中的特定值来限制。
网络的最大深度限制为 6。网络的深度是从协调器到网络中任何设备的跳数。
每个路由器设备(或协调器设备)可以有多达 20 个子节点。这些子节点中,多达 6 个
可以作为其它路由器的子节点,14 个可以作为终端设备。请注意,如果终端设备是便携式
的,并且可以在网络内移动,它可以作为多个路由器设备的“子节点”。
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