基于arm处理器zigbee个域网网络层协议的研究和实现

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1、东南大学硕士学位论文基于ARM处理器Zigbee个域网网络层协议的研究和实现姓名：卞海舟申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：胡晨20080421摘要Zigbee是一种新兴的短距离无线通信技术，具有传输时延短、网络自组织能力强、成本低、功耗低等特点。与其它短距离无线通信技术相比，Zigbee技术的最大优势就是支持网状拓扑结构。Zigbee网络层协议是构建网状拓扑结构的关键，包含自动组网、网状路由等复杂技术。因此研究Zigbee网络层协议，进而在嵌入式系统中实现相应的协议栈有着重要的意义。论文的研究目标是基于嵌入式

2、微处理器SEP3203，结合AsixOSII操作系统以及Zigbee底层协议栈软件，实现Zigbee网络层协议的功能。论文首先简要介绍了Zigbee技术与系统的软硬件平台，并对Zigbee网络层协议进行了分析，重点讨论了数据收发过程、组网过程、路由算法以及广播算法。其次，将Zigbee协议PHY层和MAC层的开源代码从Microchip公司的PIC单片机移植到SEP3203和AsixOSII平台上。在此基础上，进行了Zigbee网络层协议的软件实现，设计和实现了系统的软件架构、接口功能模块、有限状态机功能模块、原语事件处理功能模

3、块、路由功能模块以及广播功能模块。在实现功能模块时，首先实现了模块所涉及的数据结构以及相应的数据操作函数，然后根据协议分析的结果划分并实现了子函数，最后组合子函数，构建功能模块的接口函数。论文最后进行了系统实验和测试，测试结果表明系统运行稳定，能够实现自动组网、路由发现、数据传输等Zigbee网络层协议的基本功能，单跳数据传输速率达到103Kbps，整个系统的功能与性能基本达到设计要求，可以较好地应用到工程项目中去。关键词：Zigbee，网络层协议，ARM，SEP3203，嵌入式系统AbstractZigbeeisanewsho

4、rt-distancewirelesscommunicationtechnologywiththecharacteristicoflowtransmissiondelay,strongnetworkself-formationcapacity,lowcostandlowpowerconsumption．Comparedwithothershort-distancewirelesscommunicationtechnology,themostimportantadvantageofZigbeeissupportingmeshnet

5、work．ThenetworklayerprotocolplaysallimportantroleinbuildingaZigbeemeshnetwork,includingnetworkself-formation,route-discoveryandsomeotherpivotaltechnology．So，theresearchofnetworklayerprotocol，andtheimplementationoftheprotocolstackinembeddedsystemisofgreatimportance．Th

6、eresearchforthisdissertationfocusesonthedesignandimplementationofZigbeenetworklayerprotocolbasedontheplatformofembeddedmicroprocessorSEP3203，theembeddedsystemsOperatingSystemAsixOSIIandtheZigbeelowerlayerprotocolstack．Firstly,afullanalysisoftheZigbeenetworklayerproto

7、colisgivenoutafterabriefintroductiontoZigbeetechnologyandtheplatformofsoftwareandhardware．Datatransmissionprocedure，networkself-formationprocedure，routingalgorithmandbroadcastingalgorithmaredeeplyanalyzed．Afterthat，Zigbeelowerlayerprotocolcodesareportedfromtheplatfor

8、mofPICtotheplatformofSEP3203／AsixOSII．Onthisbasis，Zigbeenetworklayerprotocolisimplemented，includingthemoduleofinterface，thefinitest