【正文】 osalTaskAdd(myApp_Init,myeApp_ProcessEvent,OSAL_TASK_PRIORITY_LOW)。 endif if defined(MT_TASK) osalTaskAdd(MT_askInit,MT_ProcessEvent,OSAL_TASK_PRIORITY_LOW)。 一般來說 ， 本 項(xiàng)目 的 建立 必須依據(jù) 系統(tǒng)需要，修改該函數(shù) 或者 自己編寫， 且 將 該 函數(shù)放 在 應(yīng)用層 里面 。下面是終端設(shè)備主程序的流程圖如下圖 53所示。本設(shè)計(jì)中 ZigBee 的終端設(shè)備則主要 是其接收了協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)來命令。如果許多個(gè)設(shè)備的節(jié)點(diǎn)都對協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)發(fā)送了請求，而其協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)從來不及其響應(yīng)則會處理丟掉了許多請求，在發(fā)現(xiàn)自己請求沒有得到了響應(yīng)設(shè)備節(jié)點(diǎn)的過幾秒鐘之后會相應(yīng)再次發(fā)出了請求，則直 到得到了其協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)響應(yīng)。而 PAN 號則是一種 16位地址，且是唯一，包括了網(wǎng)絡(luò)層會隨機(jī)的分配一種 16 位網(wǎng)絡(luò)地址。能量的掃描則由 MAC 層進(jìn)行完成，它是對與所有的信道實(shí)行的掃描，其主要的任務(wù)則是選擇其能量損耗較低信道當(dāng)做建立網(wǎng)絡(luò)備用的信道。對路由器 應(yīng)用層的開發(fā)則其重點(diǎn)放在路由實(shí)現(xiàn)之上。假如有幾個(gè)的事件都發(fā)生，可先判斷其優(yōu)先級，而后進(jìn)行逐次的處理事件。相對每個(gè)任務(wù)則都包含了許多個(gè)事件，相對每個(gè)事件所對應(yīng)的一個(gè)事件的號。還支持了包括其 CC24 CC2431和 MSP430+ CC2420 等在內(nèi)多個(gè)平臺。 ZigBee 節(jié)點(diǎn) 軟件設(shè)計(jì) 軟件開發(fā)環(huán)境 本 設(shè) 計(jì) 使 用 則 是 瑞 典 的 IAR systems 的 公 司 所 集 成 開 發(fā) 的 環(huán) 境 IAR 版， IAR Embedded Workbench 則是一種用在調(diào)試與編譯嵌入式的應(yīng)用程序集成的開發(fā)環(huán)境，而 IAR 的編譯器則支持了 C 和 C++的語言。而不同類型家電設(shè)備則可都存在家電的監(jiān)控系統(tǒng)之中。對本數(shù)據(jù)文件訪問則要做到了互斥操作。一些家電監(jiān)控的系統(tǒng)之中可同時(shí)存在了許多客戶端。 第 5 章 智能家居系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與調(diào)試 本課題的 軟件框架設(shè)計(jì) 智能家居的監(jiān)控系統(tǒng)則由家電設(shè)備、嵌入式的 Web 的服務(wù)器與客戶端 三個(gè)部分所組成，包括，嵌入式的 Web 的服務(wù)器則是其家電的監(jiān)控系統(tǒng)核心，而嵌入式的 We b的服務(wù)器利用了客戶端與網(wǎng)線相連接，且利用了 ZigBee 的技術(shù)與家電的設(shè)備進(jìn)行相連接，三個(gè)部分整體配合則組成整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)。基于以上這些優(yōu)勢 CC2430 正符合本 課題的要求。所需要的電壓比較寬一些，大概有 到 ；而電流也消耗小，在其待機(jī)模式之時(shí)它的流耗 微安之下，在其休眠模式之時(shí)流耗，只是 毫安 。 CC2430 是 Chipcon 公司推出來實(shí)現(xiàn)其 ZigBee 的應(yīng)用片上的系統(tǒng)芯片即為 SoC，它是一個(gè)真正 SoC 的解決方案。復(fù)位電路如圖 45 所示。它的任務(wù)是負(fù)責(zé)接收發(fā)來的復(fù)位信號，使微控制器回到之前一個(gè)確定的狀態(tài)。通過設(shè)置內(nèi)部存儲器來產(chǎn)生不同頻率的 FCLK、 HCLK 和 PCLK；在 XTIrtc 和 XTOrtc 上選擇 的晶振供 RTC 模塊使用。當(dāng)采用了 MAX232為芯片實(shí)行電平的轉(zhuǎn)換，這個(gè)芯片只需要幾個(gè)外接的電容則就可完成了 TTL 的電平到 RS232的電平轉(zhuǎn)換。SDRAM 的 BA 腳用于選中內(nèi)部存儲器的塊區(qū)，其實(shí)就是 SDRAM 地址的最高位，因此該引腳要接到 S3C2410的 A25A24上。而本設(shè)計(jì)中 SDRAM 則選用的是K4S561632CTC75為芯片。 NOR 的器件在擦除的時(shí)候則是以 64～ 28KB 速度進(jìn)行的，實(shí)現(xiàn)一次擦除 /寫入操作時(shí)間是 1～ 5s；則 NAND 的器件在擦除的時(shí)候則是按照 8～ 32KB 速度進(jìn)行的，實(shí)現(xiàn)一次擦除 /寫入的時(shí)間最多只不過 4ms。嵌入式的系統(tǒng)之中則往往用的 Flash 則主要是 NAND 與 NOR 兩種的類型。 VDDOP 引腳是 I/O 端口 電壓； VDDMOP 引腳是存儲器 I/O 端口電壓；還有一系列 VSS 引腳需要接到電源地上。 也支持了不同類型的 ROM 用在啟動(dòng)。 前 6種存儲器的 BANK 可用于 SRAM、 ROM。它在小端和大端都得到支持 ,還有充分的地址空間：它的每一種 BANK為 128MB（全部為 1GB），每一種 BANK 都可以編程為 8位、 16位、 32位的數(shù)據(jù)總 線。 設(shè)計(jì)用于通用的嵌入式的系統(tǒng)與手持的設(shè)備。 24個(gè)外部中斷。 SD 的主接口的版本與多媒體卡的協(xié)議的版本兼容。它還有內(nèi)置外部存儲器，典型的有芯片的選擇邏輯和 SDRAM 的控制。 的簡介 S3C2410處理器是三星（ Samsung）公司的基于一款 ARM920T 處理器內(nèi)核的嵌入式微處理器，它是一種 32位微控制器。接下來簡單地介紹一下硬件系統(tǒng)器件選擇、系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)和硬件各個(gè)接口電路設(shè)計(jì)等。 智能家居網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)采用了高性能，低功耗的嵌入式處理器 S3C2410，同時(shí)還運(yùn)用了 Linux 操作系統(tǒng)。所謂的監(jiān)控子系統(tǒng)則是運(yùn)行在本地 PC 機(jī)上本地所監(jiān)控的程序與運(yùn)行在遠(yuǎn)程的 PC 機(jī)上遠(yuǎn)程所監(jiān)控的程序兩個(gè)所構(gòu)成的。（ 1）控制中心主要是負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的組建，如果路由節(jié)點(diǎn)或者終端節(jié)點(diǎn)發(fā)來入網(wǎng)申請，控制中心就會響應(yīng)他們發(fā)來的申請；（ 2）路由節(jié)點(diǎn)主要增加了家庭網(wǎng)絡(luò)在家庭內(nèi)部覆蓋的范圍，終端節(jié)點(diǎn)或者控制中心的數(shù)據(jù)都是通過路由節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的；同時(shí)還采集環(huán)境所帶來的參數(shù)數(shù)據(jù)并循環(huán)性的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)郊彝ゾW(wǎng)關(guān)的終 端節(jié)點(diǎn)來監(jiān)視各個(gè)設(shè)備的電壓并且執(zhí)行家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)來的控制命令等。這個(gè)設(shè)計(jì)中使得本地的 PC 機(jī)可以隨意地訪問互聯(lián)網(wǎng)上的任意資源，從而很好的解決了家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法訪問互聯(lián)網(wǎng)的問題。 該課題設(shè)計(jì)的家庭網(wǎng)關(guān)則是由家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和本地 PC 機(jī)的控制中心兩部分所組成的，二者之間的連接是通過串口通信來實(shí)現(xiàn)的。具體的系統(tǒng)組成如圖 31所示。所以在智能家居中還是采取了星狀拓?fù)浼軜?gòu)最適宜，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)成本又低，而且比較容易去實(shí)現(xiàn)，還不涉及相關(guān)路由尋址等功能。從而延長了電池的使用時(shí)間。所謂的智能家居系統(tǒng)，是指只有完整地安裝了所有家居必備的系統(tǒng)，并且至少選裝了一種及以上的可選系統(tǒng)的家居系統(tǒng)才能 稱為智能家居。在這點(diǎn)上還是比星型簡便的。如圖 21所示。 MAC 幀結(jié)構(gòu)的子層通過兩個(gè)服務(wù)接入點(diǎn)為高層提供兩種服務(wù)：分別是 MAC 的數(shù)據(jù)服務(wù)通過通用接口子層接入和MAC 管理服務(wù)通過管理實(shí)體接入。 的物理層運(yùn)作在 工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)（ ISM）頻帶上，它在世界各個(gè)地方 都可以得到，但是次頻帶在信號上會互相干擾，不能共存。 應(yīng)用層 ZigBee 的應(yīng)用層主要包括安全屬性設(shè)置和多個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的匯聚、設(shè)備發(fā)現(xiàn)、業(yè)務(wù)發(fā)現(xiàn)等功能。應(yīng)用層還包括了應(yīng)用支持子層，應(yīng)用框架， ZigBee 的設(shè)備對象以及用戶定義的眾多應(yīng)用對象，圖 給出了這些組件之間的關(guān)系。 協(xié)議結(jié)構(gòu) ZigBee/ 標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)是在 OSI 七層模型的最下面兩層：物理層 PHY和介質(zhì)訪問控制子層 MAC， ZigBee 聯(lián)盟在它的基礎(chǔ)上定義了網(wǎng)絡(luò)層 NWK 和應(yīng)用層APL 這兩層 。 （ 6）比較高的容量。如果其能通過路由器和節(jié)點(diǎn)間通信接力，傳輸距離將可以達(dá)到更遠(yuǎn)。 （ 3）低速率。這是 ZigBee 相比較藍(lán)牙和 WiFi 的優(yōu)勢所在。它有 3 種可供選擇的頻段，即 、 868MHZ（歐洲）及 915MHZ（美國），傳輸速率在 10kbps 到 250kbps，有效的覆蓋范圍為 10M~75M。帶寬極寬， UWB 使用的寬帶 7 在 1GHz 以上，它可以和通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。 UWB 使用的中心頻率為 ，帶寬為，頻譜范 圍有點(diǎn)寬但是發(fā)射功率低。 IrDA 技術(shù)是一種利用波長在 到 25um 之間的近紅外線進(jìn)行無線通信的技術(shù)。不過它的電波覆蓋范圍達(dá)到了 100m 左右，相對于藍(lán)牙技術(shù)略勝一籌。 WiFi 技術(shù)（ Wireless Fidelity）： 它是通過 1999版 協(xié)議的修改并加以補(bǔ)充。在 1998 年的時(shí)候，該藍(lán)牙技術(shù)的協(xié)議則由多家的公司最后達(dá)成共識。 所以嵌入式系統(tǒng)還是有比較長的生命周期的。嵌入式系統(tǒng)一般在軟件方面沒有什么明顯的區(qū)分，不需要對它的設(shè)計(jì) 6 太過于復(fù)雜，從而還減少了成本。 （ 2）專用性強(qiáng)。 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 嵌入式系統(tǒng)在開發(fā)和設(shè)計(jì)方面都得根據(jù)具體的應(yīng)用任務(wù)的，雖然說不同的應(yīng)用所對應(yīng)的嵌入式系統(tǒng)差距很大，但它的基本要素都是一樣的，由于現(xiàn)在的人們對產(chǎn)品成本、功耗、可靠性等要求逐漸提高，嵌入式系統(tǒng)慢慢的通過計(jì)算機(jī)走進(jìn)了人們的視線，被人熟知。作為物聯(lián)網(wǎng)重要技術(shù)組成的嵌入式系統(tǒng)，嵌入式系統(tǒng)的視角有助于深刻地、全面地理解物聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)。 5 第 2 章 嵌入式及 ZigBee 技術(shù) 嵌入式系統(tǒng)概述 嵌入式系統(tǒng)定義 嵌入式系統(tǒng)是為一種特定的應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，又稱之為“嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。主要完成了 智能 家庭網(wǎng)關(guān)的 設(shè)立 ， 設(shè)計(jì)智能家居的無線傳輸模塊，選擇數(shù)據(jù)在采集端 端無線收發(fā)芯片及其外圍 所需 電路的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，對 ZigBee 節(jié)點(diǎn)、 ZigBee 終端采集節(jié)點(diǎn)和 其 相應(yīng)的接口電路的硬件電路的詳細(xì)設(shè)計(jì) 和介紹 。通過和其他短距離通信方式對比 詳細(xì)的介紹 了 ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)以及 ZigBee 協(xié)議棧結(jié)構(gòu)和原理，簡 單 介紹了 ZigBee 應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢所在。所以，有很多類似的有線通信系統(tǒng) 都可以用本課題所研究的模式所替代 ，而且系統(tǒng) 還可以 應(yīng)用到 更廣的范圍內(nèi)。具有智能家居目前更優(yōu)越的切削復(fù)雜的配置系統(tǒng)。這個(gè)聯(lián)盟主要是來解決一些家電怎么連接到家庭網(wǎng)絡(luò)中的問題?，F(xiàn)在有許多廠家為了在市場上搶得先機(jī)，都推出了自己的家庭網(wǎng)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 智能家居網(wǎng)關(guān) 是智能家居的終端部件 作為智能家居內(nèi)外連接通信的 “大腦” ， 它主要是負(fù)責(zé)公網(wǎng)和家庭內(nèi)部之間的交互，能很好的實(shí)現(xiàn)外部網(wǎng)絡(luò)和家庭內(nèi)部網(wǎng)信息的互相交換。但是很少有人需要帶有電子郵件功能的冰箱，熱水器等。國家建筑部提出了要求：到 2020 年，各大小城市要 60%的住宅都能實(shí)現(xiàn)家庭智能化。據(jù)悉，國家將投資 15 億來大力的鼓勵(lì)該項(xiàng)目的實(shí)施。我國將住宅小區(qū)智能化定義為：利用 4C（即計(jì)算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、 IC 卡）技術(shù)，通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成，為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段，以期實(shí)現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境 [14]。本實(shí)用新型具有使用產(chǎn)品的優(yōu)勢，系統(tǒng)的擴(kuò)展，該系統(tǒng)是更成熟，更適合中國國情的。但由于國內(nèi)缺乏市場條件和價(jià)格昂貴，該系統(tǒng)在國內(nèi)應(yīng)用的罕見。電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)適用于家庭住宅的 1988 美國電子工業(yè)協(xié)會，即“家庭自動(dòng)化系統(tǒng)和通信標(biāo)準(zhǔn)”也被稱為家庭總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)（ HBS）；中國也已開始從 1997 年初制定的“小康住宅電氣設(shè)計(jì)（標(biāo)準(zhǔn)）指南》（草案）中的“指南“在小康住宅電氣設(shè)計(jì)規(guī)定應(yīng)滿足下列要求 ：一個(gè)高水平的安全、舒適的環(huán)境，便利的交通，綜合信息服務(wù)，家庭智能化系統(tǒng)。智能家居的廣泛應(yīng)用于美國，德國，新加坡，日本和其他國家。原來的結(jié)構(gòu)是比較古板，而現(xiàn)在是變成可以移動(dòng)智能的工具，擁有各方面的信息交換的功能，保證能在外面可以和家庭信息進(jìn)行流暢的交流，提高家庭生活的方式，幫助人們能夠更好的、合理的安排時(shí)間，提高生活的舒適性，也可以為各種能源減少不必要的費(fèi)用。許多子系統(tǒng)的功能還需要有足夠的協(xié)調(diào)能力?，F(xiàn)在人們?nèi)找媾蛎浀男枨笫沟眉揖又悄芑殉蔀橐环N新趨勢。 31 1 第一章 緒論 課題研究背景及意義 當(dāng)人類發(fā)明蒸汽機(jī)的時(shí)候，則預(yù)示著人類進(jìn)入了新工業(yè)時(shí)代，而網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)無疑將信息化深深地刻印在人類文明豐富多彩的畫卷上。 27 第 6 章 實(shí)驗(yàn)結(jié)論與展望 20 CC2430 協(xié)調(diào)器 18 SDRAM 設(shè)計(jì) 16 嵌入式微處理器 16 V 器件選型和單元電路設(shè)計(jì) 7 第 3 章 本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 5 幾種短距離無線通訊技術(shù)概況 5 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn) 5 物聯(lián)網(wǎng)嵌入式系統(tǒng) 1 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 1 課題研究背景及意義 IV 目錄 第一