無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的研究和設(shè)計(jì)

2．3 協(xié)調(diào)器軟件結(jié)構(gòu)
采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)，在TI公司ZigBee協(xié)議?；A(chǔ)上，在原Bootloader、Kernel上修改文件系統(tǒng)，添加GUI應(yīng)用程序，并修改系統(tǒng)啟動(dòng)腳本使應(yīng)用程序在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)自運(yùn)行。網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的實(shí)現(xiàn)過程中使用多線程技術(shù)，串口數(shù)據(jù)收發(fā)、GUI顯示與按鈕響應(yīng)、ZigBee節(jié)點(diǎn)掉線檢測(cè)3 個(gè)線程并發(fā)，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度。軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。

2．4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程
MAC幀格式由以下基本部分組成：
①M(fèi)AC層頭幀(MAC Header，MHR)，包含幀控制域、序列號(hào)和地址信息；
②MAC凈載荷(長(zhǎng)度可變)，包含的信息指定了幀的類型；
③MAC層幀尾(MAC footer，MFR)，包含了一個(gè)幀校驗(yàn)序列。
其中，MHR有固定的順序，并不是所有的幀都包含地址域。一般的MAC幀格式如圖4所示。

2．5 系統(tǒng)ZigBee幀格式的定義與分析
在RFD的設(shè)計(jì)中，ZigBee設(shè)備采用16位短地址，負(fù)載來自光敏電阻的采樣電壓值，為2字節(jié)，F(xiàn)CS由CC2420自動(dòng)校驗(yàn)。所以，本設(shè)計(jì)中使用的幀長(zhǎng)度為15字節(jié)。定義ZigBee幀的數(shù)據(jù)格式如下：

將RFD節(jié)點(diǎn)和PC通過串口連接起來，通過串口調(diào)試助手可以觀察到類似下列格式的幀：
41 88 0A 01 OO 01 OO 00 OO 00 00 E2 03 F9 EB
前2字節(jié)(88 41)為幀控制域，第3字節(jié)(OA)為幀序列號(hào)，4～5字節(jié)(00 01)為目的地址的PAN ID，6～7字節(jié)為目的地址(00 01)，8～9字節(jié)(00 00)為源地址的PAN ID，10～11字節(jié)(00 00)為源地址，12～13字節(jié)(03E2)為負(fù)載，14～15字節(jié)(F9 EB)為校驗(yàn)位。