基于ZigBee技術(shù)的公共時(shí)鐘系統(tǒng)構(gòu)建
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3 硬軟件設(shè)計(jì)
3．1 硬件設(shè)計(jì)
Chipcon公司的CC2420和CC2430是常見的ZigBee射頻芯片，它們實(shí)現(xiàn)ZigBee協(xié)議的物理層和媒體訪問控制器層具備65000個(gè)節(jié)點(diǎn)通道并可隨時(shí)擴(kuò)充，芯片的傳輸速率為250 kbps，具備CSMA-CA通道狀態(tài)偵測，而且具有耗電低、喚醒時(shí)間快速等特性。
CC2430具有集成度高、體積小以及成本低等特點(diǎn)。芯片上整合了ZigBee射頻(RF)前端、內(nèi)存和微控制器。它使用1個(gè)8位具有增強(qiáng)型8051核的微控制器，具有128KB可編程閃存和8 KB的RAM，還包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、幾個(gè)定時(shí)器、AES128協(xié)同處理器、看門狗定時(shí)器、32kHz晶振的休眠模式定時(shí)器、上電復(fù)位電路、掉電檢測電路，以及21個(gè)可編程I／O引腳。
時(shí)間源節(jié)點(diǎn)兼顧協(xié)調(diào)器功能，需要較多的計(jì)算和存儲資源，因此時(shí)間源節(jié)點(diǎn)采用CC2420和ARM的組成方案。因?yàn)槁酚珊?a class="contentlabel" href="http://www.biyoush.com/news/listbylabel/label/時(shí)鐘">時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)只完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，只實(shí)現(xiàn)簡單功能的ZigBee協(xié)議棧，所以路由和時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)采用CC2430的組成方案。時(shí)間源節(jié)點(diǎn)、路由和時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)框圖如圖2所示。其中，時(shí)間源節(jié)點(diǎn)還包括GPS接收電路，用以接收GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間；時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)還有LED電路，采用74HC365作為驅(qū)動電路，用以驅(qū)動LED指示時(shí)間。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/156424.htm
3．2 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要工作在于軟件設(shè)計(jì)。下面將軟件設(shè)計(jì)程序分為時(shí)間源節(jié)點(diǎn)程序、路由節(jié)點(diǎn)程序和時(shí)鐘節(jié)點(diǎn)程序3部分。
3．2．1 時(shí)間源節(jié)點(diǎn)程序
時(shí)間源節(jié)點(diǎn)程序主要包括組網(wǎng)、GPS接收和時(shí)間同步等功能，其流程如圖3所示。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器發(fā)動并且建立，它首先進(jìn)行信道掃描，采用一個(gè)其他網(wǎng)絡(luò)沒有使用的空閑信道，然后選擇一個(gè)隨機(jī)的PAN ID并開始監(jiān)聽此信道，同時(shí)規(guī)定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋮?shù)，如最大的子節(jié)點(diǎn)數(shù)、最大層數(shù)、路由算法、路由表生存期等。
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