ZigBee技術及應用

第1章  ZigBee技術概述
1.1 引言1
1.2 無線組網(wǎng)通信2
1.3 幾種近距離無線通信技術3
1.4 ZigBee是什么5
1.5 ZigBee能干什么6
1.6 ZigBee的主要特性7
1.7 ZigBee產(chǎn)品示例9
1.8 ZigBee基礎10
1.8.1 低速無線個域網(wǎng)LRWPAN的特點10
1.8.2 ZigBee中的設備11
1.8.3 ZigBee網(wǎng)絡拓撲11
1.8.4 ZigBee協(xié)議架構13
1.8.5 服務原語14
第2章  IEEE 802.15.4標準
2.1 物理層規(guī)范15
2.1.1 物理層概述15
2.1.2 物理層服務規(guī)范15
2.1.3 物理層數(shù)據(jù)格式19
2.1.4 物理層的常量和屬性19
2.1.5 2.4 GHz頻段的物理層技術20
2.1.6 868/915 MHz頻段的物理層技術21
2.1.7 通用射頻規(guī)范22
2.2 MAC層規(guī)范22
2.2.1 MAC層服務規(guī)范23
2.2.2 MAC層幀格式46
2.2.3 MAC層命令幀52
2.2.5 MAC層功能描述56
2.2.6 MAC層安全規(guī)范78
2.3.7 MACPHY信息交互流程87
第3章  ZigBee規(guī)范
3.1 應用層規(guī)范95
3.1.1 應用層規(guī)范概述95
3.1.2 ZigBee應用支持子層（APS）99
3.1.3 ZigBee應用框架111
3.1.4 ZigBee設備配置文件121
3.1.5 ZigBee設備對象（ZDO）142
3.2 網(wǎng)絡層規(guī)范151
3.2.1 網(wǎng)絡層規(guī)范概述151
3.2.2 網(wǎng)絡層服務規(guī)范152
3.2.3 網(wǎng)絡層幀格式166
3.2.4 網(wǎng)絡層命令幀167
3.2.5 網(wǎng)絡層功能詳述169
3.3 安全服務規(guī)范197
3.3.1 安全服務規(guī)范概述197
3.3.2 MAC層安全服務201
3.3.3 NWK層安全服務203
3.3.4 APS層安全服務205
3.3.5 安全處理公共基礎215
3.3.6 安全服務功能詳述216
第4章  MC13192/MC13193 RF收發(fā)器
4.1 概述227
4.1.1 主要特性227
4.1.2 軟件支持228
4.1.3 模塊框圖及引腳配置228
4.1.4 數(shù)據(jù)傳送模式和包結構231
4.1.5 接收和發(fā)送路徑231
4.2 系統(tǒng)層MOMEM操作系統(tǒng)232
4.2.1 電源連接232
4.2.2 測試引腳SM與復位使用方法233
4.2.3 與MCU之間的接口233
4.2.5 GPIO特性235
4.2.6 MC13192/MC13193數(shù)字信號特性匯總236
4.2.7 收發(fā)器RF接口操作和外部連接236
4.2.8 低功耗問題237
4.3 SPI寄存器242
4.3.1 概述242
4.3.2 強制寄存器初始化242
4.3.3 寄存器模型242
4.3.4 寄存器詳細介紹245
4.4 行外部設備接口(SPI )269
4.4.1 概述269
4.4.2 SPI基本操作270
4.4.3 SPI單個處理272
4.4.4 符號/數(shù)據(jù)格式273
4.4.5 SPI遞歸處理273
4.4.6 程序復位(寫寄存器地址0x00)277
4.5 操作模式277
4.5.1 概述277
4.5.2 低功耗模式279
4.5.3 主動模式281
4.5.4 運行頻率291
4.5.5 發(fā)送功率調整291
4.5.6 2.4 GHz鎖相環(huán)(PLL)解鎖中斷292
4.6 計數(shù)器信息292
4.6.1 事件計數(shù)器模塊292
4.6.2 事件計數(shù)器時基293
4.6.3 設置當前計數(shù)值294
4.6.4 讀當前計數(shù)值294
4.6.5 鎖存時間標記294
4.6.6 事件計數(shù)器比較器295
4.6.7 預期的事件計數(shù)器用法296
4.7 中斷298
4.7.1 中斷源與輸出引腳IRQ298
4.7.2 狀態(tài)位pll_lock_irq及其操作300
4.7.3 狀態(tài)位attn_irq及其中斷操作301
4.7.4 退出低功耗模式的中斷301
4.8 各種功能301
4.8.1 復位功能301
4.8.2 通用I/O302
4.8.3 晶體振蕩器303
4.8.4 時鐘輸出引腳CLKO305
4.8.5 輸入引腳ATTN305
4.9 應用306
4.9.1 晶體振蕩器基準頻率306
4.9.2 典型電路306
4.9.3 晶振規(guī)格308
4.10 電氣特性309
4.10.1 極限參數(shù)309
4.10.2 推薦條件309
4.10.3 直流電氣特性310
4.10.4 交流電氣特性310
第5章  CC2420 RF收發(fā)器
5.1 概述312
5.2 主要特性312
5.3 引腳配置313
5.4 電路描述316
5.5 IEEE 802.15.4調制方式317
5.6 配置簡述319
5.7 評估軟件319
5.8 4線串行配置和數(shù)據(jù)接口319
5.8.1 引腳配置319
5.8.2 寄存器存取319
5.8.3 狀態(tài)字節(jié)321
5.8.4 選通命令321
5.8.5 RAM存取321
5.8.6 FIFO存取323
5.8.7 SPI的多個存取323
5.9 微控制器接口和引腳描述324
5.9.1 配置接口324
5.9.2 接收模式324
5.9.3 RXFIFO溢出326
5.9.4 發(fā)送模式326
5.9.5 總控和引腳狀態(tài)327
5.10 解調器、符號同步和數(shù)據(jù)判定327
5.11 幀格式328
5.11.1 同步頭328
5.11.2 幀長度域329
5.11.3 MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元329
5.11.4 幀校驗序列330
5.12 RF數(shù)據(jù)緩沖330
5.13 地址識別332
5.14 應答幀333
5.15 無線通信控制狀態(tài)機334
5.16 MAC安全操作334
5.16.1 密鑰334
5.16.2 當前時間/計數(shù)器336
5.16.3 單獨加密336
5.16.4 內嵌式安全操作336
5.16.5 CTR337
5.16.6 CBCMAC337
5.16.7 CCM338
5.16.8 時序338
5.17 線性中頻和自動增益控制338
5.18 RSSI/能量檢測338
5.19 鏈路質量指示339
5.20 空閑信道評估339
5.21 頻率和信道編程設置340
5.22 電壓控制振蕩器和鎖相環(huán)自校準340
5.23 輸出功率編程設置341
5.24 晶體振蕩器341
5.25 輸入/輸出匹配342
5.26 發(fā)送測試模式342
5.26.1 未調制的載波342
5.26.2 已調制的頻譜342
5.27 系統(tǒng)考慮和指導方針344
5.28 印刷電路板設計建議346
5.29 天線的考慮346
5.30 配置寄存器347
5.31 測試輸出信號363
5.32 應用電路366
5.33 極限參數(shù)369
5.34 運行條件369
5.35 電氣規(guī)范370
第6章  CC2430片上系統(tǒng)
6.1 概述374
6.2 主要特性375
6.3 引腳和I/O口配置375
6.4 8051 CPU378
6.4.1 簡介378
6.4.2 復位378
6.4.3 存儲器378
6.4.4 特殊功能寄存器383
6.4.5 CPU寄存器和指令集387
6.4.6 中斷387
6.4.7 振蕩器和時鐘391
6.5 外部設備391
6.5.1 I/O口391
6.5.2 DMA控制器399
6.5.3 MAC計數(shù)器407
6.5.4 AES(高級加密標準)協(xié)處理器412
6.5.5 USART416
6.6 無線模塊423
6.6.1 IEEE 802.15.4調制方式424
6.6.2 選通命令425
6.6.3 RF寄存器425
6.6.4 中斷426
6.6.5 FIFO存取427
6.6.6 DMA428
6.6.7 接收模式428
6.6.8 FIFO溢出429
6.6.9 發(fā)送模式429
6.6.10 總控和狀態(tài)430
6.6.11 解調器、符號同步器和數(shù)據(jù)判定430
6.6.12 幀格式430
6.6.13 同步頭431
6.6.14 幀長度域432
6.6.15 MAC協(xié)議數(shù)據(jù)單元432
6.6.16 幀校驗序列432
6.6.17 RF數(shù)據(jù)緩沖器433
6.6.18 地址識別434
6.6.19 應答幀434
6.6.20 無線控制狀態(tài)機435
6.6.21 MAC安全操作437
6.6.22 線性中頻和自動增益控制設置437
6.6.23 接收信號強度指示器/能量檢測437
6.6.24 鏈路質量指示437
6.6.25 空閑信道評估438
6.6.26 頻率和信道編程設置438
6.6.27 電壓控制振蕩器和鎖相環(huán)自校準439
6.6.28 輸出功率編程設置439
6.6.29 輸入/輸出匹配439
6.6.30 發(fā)送測試模式440
6.6.31 印刷電路板設計建議441
6.6.32 天線的考慮442
6.6.33 CSMACA/選通處理器442
6.6.34 無線寄存器450
6.6.35 無線測試輸出信號463
6.7 系統(tǒng)考慮和指導方針464
6.8 應用電路464
6.9 極限參數(shù)466
6.10 運行條件466
6.11 電氣規(guī)范467
6.11.1 特性概述468
6.11.2 RF接收469
6.11.3 RF發(fā)送470
6.11.4 32 MHz晶體振蕩器470
6.11.5 32.768 kHz晶體振蕩器470
6.11.6 低能耗RC振蕩器471
6.11.7 高速RC振蕩器471
6.11.8 頻率合成器471
6.11.9 模擬溫度傳感器472
6.11.10 8～14位ADC472
6.11.11 控制輸入交流特性473
6.11.12 SPI交流特性473
6.11.13 調試接口交流特性474
6.11.14 口輸出交流特性474
6.11.15 計數(shù)器輸入交流特性475
6.11.16 直流特性475
第7章  EM250片上系統(tǒng)
7.1 概述476
7.2 主要特性477
7.3 引腳配置與說明478
7.4 頂層功能482
7.5 系統(tǒng)模式功能483
7.5.1 接收(RX)信道483
7.5.2 發(fā)送(TX)信道484
7.5.3 集成的MAC模塊484
7.5.4 包跟蹤接口485
7.5.5 微控制器XAP2b485
7.5.6 嵌入的存儲器485
7.5.7 加密加速器487
7.5.8 復位檢測487
7.5.9 上電復位487
7.5.10 時鐘源488
7.5.11 隨機數(shù)發(fā)生器489
7.5.12 看門狗計時器489
7.5.13 睡眠計時器490
7.5.14 電源管理490
7.6 應用模式功能描述490
7.6.1 GPIO491
7.6.2 串行控制器SC1500
7.6.3 串行控制器SC2519
7.6.4 通用計數(shù)器535
7.6.5 ADC模塊550
7.6.6 事件管理器552
7.6.7 集成穩(wěn)壓器555
7.7 SIF模塊編程設置和調試接口556
7.8 典型應用556
7.9 寄存器地址表557
7.10 電氣特性561
7.10.1 極限參數(shù)561
7.10.2 工作條件561
7.10.3 環(huán)境特性561
7.10.4 直流特性562
7.10.5 交流特性563
第8章  ZigBee光感應節(jié)點開發(fā)實例
8.1 引言565
8.2 光傳感節(jié)點的功能566
8.3 TinyOS操作系統(tǒng)和nesC語言570
8.4 光傳感節(jié)點的實現(xiàn)571
8.4.1 評估板硬件簡介571
8.4.2 ZigBee協(xié)議?？傮w結構571
8.4.3 協(xié)議層的實現(xiàn)573
8.4.4 LSM應用實現(xiàn)573
第9章  CC2420開發(fā)套件2.4 GHz ZigBee Development Kit
9.1 簡述575
9.2 開發(fā)套件組成575
9.3 開發(fā)套件的主要特性與接口578
9.4 使用CC2400EB和CC2320EM的ZigBee包探測軟件582
9.5 使用帶有ZStack的CC2420DB演示板584
9.6 CC2420DB ZigBee應用開發(fā)環(huán)境586
9.7 JTAG ICE587
9.8 在系統(tǒng)編程588
9.9 故障排查589
附錄 縮略語590
參考文獻595