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1、通信与网络CommunicationandNetwork基于CC2430的Zigbee网络节点设计宁炳武,刘军民(大连理工大学电子与信息工程学院通信技术研究所,辽宁大连116023)摘要:采用集射频与微控制器于一身的无线单片机CC2430作为网络节点设计的核心器件。介绍了CC2430芯片性能及特点,重点介绍了节点硬件设计,基于MSSTATE_LRWPAN协议栈的节点应用程序软件设计,设计并规定了PC机与协调器节点间的通信约定,给出了网络节点性能测试结果。关键词:Zigbee;CC2430;无线单片机;MSSTATE_LRWPANThedesignofZ
2、igbeenetworknodesbasedonCC2430NINGBingWu,LIUJunMin(DeptartmentofElectronicEngineering,DalianUniversityofTechnol,Dalian116023,China)Abstract:Inthedesignofnetworknodes,CC2430integratedwithRFandMCUwasusedasakernelpartofthenetworknodeinhardwaredesign.Thepaperfirstlyintroducedtheperf
3、ormanceandcharacteristicofCC2430andthedesignofnodehard-ware,theapplicationprogrambasedonMSSTATE_LRWPANprotocolsweremainlypresented.ComunictionprotoclbetweenPCandcoordinatorwasproposed.Attheendofthepaperwepresentedatestresultabouttheperformanceofnodehardwareandthecommunicationdel
4、ayofthenodes.Keywords:Zigbee;CC2430;wireless-singlechip;MSSTATE_LRWPAN目前,短距离无线通信技术已成为无线通信技术领用1个8位MCU(8051内核),具有32KB、64KB、128KB域的一个重要分支。在诸多无线数据传输应用中,其通三种可编程闪存和8KB的RAM,包含模拟数字转换器信系统所传输的数据通常为小量的突发信号,即数据特(ADC)、4个定时器(Timer)、AES128协处理器、看门狗定征为数据量小,要求进行实时传送。如采用传统的无线时器(Watchdogtimer)、32.7
5、68kHz晶振的休眠模式定时技术,虽然能满足上述要求,但设备的成本高、体积大且器、上电复位电路(PowerOnReset)、掉电检测电路(Brown能源消耗较大。针对这样的应用场合,人们希望利用具outdetection),以及21个可编程I/O引脚。有成本低、体积小、能量消耗小和传输速率低的短距离CC2430芯片采用0.18μmCMOS生产工艺,工作时无线通信技术。的电流损耗为27mA;在接收和发射模式下,电流损耗分Zigbee技术是一种新的短矩离无线通信技术,由英别低于27mA和25mA。CC2430的休眠模式和转换到主国Invensys公司、日本
6、三菱电气公司、美国摩托罗位公动模式的超短时间的特性,特别适合那些要求电池寿命司以及荷兰飞利浦等公司在2002年10月共同提出,它非常长的应用。[1]如下:具有成本低、体积小、能量消耗小和传输速率低的特性。CC2430芯片的主要特点该技术的提出旨在应用到诸如工业控制、环境监测、商(1)高性能和低功耗的8051微控制器核。业监控、汽车电子、家庭自动化等低速率网络应用场合,(2)集成符合IEEE802.15.4标准的2.4GHz的RF无在这些场合中系统所需求的数据量小,传输速率要求不线电收发器。高,终端设备多采用电池供电的嵌入式设备。(3)优良的无线接收灵敏
7、度和强大的抗干扰性。1CC2430芯片性能及特点(4)在休眠模式时仅0.9μA的流耗,此时通过外部CC2430芯片沿用了CC2420芯片的架构,在单个芯中断或RTC来唤醒系统。片上集成了Zigbee射频(RF)前端、内存和微控制器。使(5)在待机模式时少于0.6μA的流耗,此时通过外《电子技术应用》2008年第3期欢迎订购《电子技术应用》2000～2006年合订光盘(010-82306084)95通信与网络CommunicationandNetwork部中断来唤醒系统。PC端(6)硬件支持CSMA/CA功能。(7)较宽的电压范围(2.0～3.6V)。P
8、C机串行接口无线测试模块(8)数字化的RSSI/LQI支持和强大的DMA功能。(9)具有电池监
