“飞比”Zigbee模块CC2530开发板学习教程

“飞比”Zigbee论坛CC2530开发板学习教程（四）--串口通讯之SerialAppRS232，也称标准串口，是目前最常用的一种串行通讯接口，因其成本低廉，应用广泛而被很多嵌入式系统所采用。在CC2530开发板上，由于LCD、LED等基本外接显示信息量有限，同时串口也方便了与其他系统进行通讯，所以它无疑成为了开发者最重要的一个调试手段。本章的重点，就是以Zstack2007中提供的例程--SerialApp为基础，对CC2530的串口部分进行详细的介绍。[注：本文源自“飞比”Zigbee论坛，为尊重劳动者成果，如需转载请保留此行，并通知作者]例3.基于Zstack2007的串口通讯在之前的“奥特曼Zigbee读书日记（三）和（四）”中，其实已经利用TI提供的基本库，从零开始，一步步地搭建了一个“老王”和“老张”打招呼的例程，但是由于他们俩说的所有话都是程序规定的，所以他们只能简单地说两句话“吃了吗”和“吃了”，然后不停地重复，我们中国人自然没有这么呆啦~~在本实验中，看看中国小伙是如何“远程”泡美国MM的~~~在这个场景中，“中国小伙”通过QQ，向美国MM申请加为好友（申请绑定），在美国MM验证后（绑定成功）后，双方你一句我一句地就聊起来了（串口终端1==Zigbee节点1==Zigbee节点2==串口终端2)。如下图(1)所示：图(1)注：“日记”中的例程的串口通讯部分其实是抛开Zstack的串口程序而重新写的，但实际上Zstack已经做过这部分工作了，在本例程中，我们不对ZStack做任何修改，只是分析下其程序功能与原理。读者可以在安装ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0后，在C:\TexasInstruments\ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0\Projects\zstack\Utilities\SerialApp\CC2530DB目录下，打开SerialApp这个工程进行实验。[一]程序功能实现两个节点之间的绑定与通讯，同时每个节点可与其“上位机”－－所边接的PC串口终端，进行通讯。示意如下：图(2)[二]操作说明分别将Coordinator与EndDevice程序编译、下载至两套开发板后，按Reset键后，屏幕显示如下：（图3）（图4）如果显示信息如上图所示，则表示网络初始化成功。此时，按下任意一个节点的摇杆(Joystick)右键进行绑定申请，然后立即按下另外一个节点的Joystick右键进行绑定确认。此时，两个节点的红色LED灯－－LED1，同时点亮，表示绑定成功，可以开始通信。打开串口调试助手（注：可以在一台电脑上打开两个，或者在两台电脑上分别打开），分别对两个节点的串口进行设置，具体设置请参见图(1)中左边的设置，其中：串口的名称请在“设备管理器”中查找，波特率设为38400。至此，准备工作已经做好。然后在任何一个串口终端上发送数据，此时另外一个终端即可接收此数据，即完成了一个（串口终端1==Zigbee节点1==Zigbee节点2==串口终端2）的数据传输过程。另外，在整个过程中，异常情况的LED显示：1.LED1闪烁，表示在规定的绑定申请时间内，无设备对其进行绑定确认2.LED3闪烁，表示连接节点丢失，如对方节点产生掉电等异常情况[三]系统解析本例程采用的是OSAL的系统，其原理读者可参考如下几篇文章，如有疑问请跟贴进行讨论：1.奥特曼Zigbee读书日记（二）--OSAL系统框架专题（作者：outman）2.深入浅出Z-Stack2006OSAL多任务资源分配机制（作者：cyril3）3.我心目中的ZstackOSAL&Message（作者：ssls18years）在此不做赘述，仅对此例程中的按键处理过程进行简单的讲解：1.申请绑定与绑定确认首先，由某节点触发Joystick右键，即HAL_KEY_SW_2，对如何通过查询电平、确认按键事件，并调用相应的按键处理函数的过程有疑问的读者请参见上述文章。在按键处理函数－－SerialApp_HandleKeys中，if(keys&HAL_KEY_SW_2){HalLedSet(HAL_LED_4,HAL_LED_MODE_OFF);//InitiateanEndDeviceBindRequestforthemandatoryendpointtxAddr.addrMode=Addr16Bit;txAddr.addr.shortAddr=0x0000;//CoordinatorZDP_EndDeviceBindReq(&txAddr,NLME_GetShortAddr(),SerialApp_epDesc.endPoint,SERIALAPP_PROFID,SERIALAPP_MAX_CLUSTERS,(cId_t*)SerialApp_ClusterList,SERIALAPP_MAX_CLUSTERS,(cId_t*)SerialApp_ClusterList,FALSE);}此处发起绑定请求，等待其他节点应答，而如果有一个节点也按了Joystick右键，同样发出了绑定请求，则本节点收到一个End_Device_Bind_rsp的信息，并在SerialApp_ProcessZDOMsgs函数中进行了处理，如下代码：/**********************************************************************@fnSerialApp_ProcessZDOMsgs()**@briefProcessresponsemessages**@paramnone**@returnnone*/staticvoidSerialApp_ProcessZDOMsgs(zdoIncomingMsg_t*inMsg){switch(inMsg-clusterID){caseEnd_Device_Bind_rsp:if(ZDO_ParseBindRsp(inMsg)==ZSuccess){//LightLEDHalLedSet(HAL_LED_4,HAL_LED_MODE_ON);}break;...}}至此，中国小伙已经成功加美国MM为好友了~接下来的事，大家想必都知道了。。。看看他们是怎么发送信息，怎么接收信息的吧？1.“串口终端1”的数据，如何被“节点1”所接收，并且发送出去的？串口数据是由哪层来负责的呢？－－HAL。。。恩，猜对了。但这个肯定不是靠猜的，其中的过程就不讲了。让我们从主循环（osal_start_system）的Hal_ProcessPoll函数找下去（用sourceinsight的同学可以用ctrl+），Hal_ProcessPoll==HalUARTPoll==HalUARTPollDMA这个HalUARTPollDMA函数里最后有这样一句话：dmaCfg.uartCB(HAL_UART_DMA-1,evt);对dmaCfg.uartCB这个函数进行了调用，ctrl/搜索这个dmaCfg.uartCB，发现SerialApp_Init函数有两句话：uartConfig.callBackFunc=SerialApp_CallBack;HalUARTOpen(SERIAL_APP_PORT,&uartConfig);此处将dmaCfg.uartCB这个函数注册成为SerialApp_CallBack，也就是说SerialApp_CallBack函数每次循环中被调用一次，对串口的内容进行查询，如果DMA中接收到了数据，则调用HalUARTRead，将DMA数据读至数据buffer并通过AF_DataRequest函数发送出去，注意：送出去的信息的CLUSTERID(信息簇ID)号为SERIALAPP_CLUSTERID1。总结一下这个过程：串口数据==DMA接收==主循环中通过SerialApp_CallBack查询==从DMA获取并发送到空中。2.节点2在收到空中的信号后，如何传递给与其相连的串口终端？节点2从空中捕获到信号后，在应用层上首先收到信息的就是SerialApp_ProcessEvent这个函数了，它收到一个AF_INCOMING_MSG_CMD的事件，并通知SerialApp_ProcessMSGCmd，执行以下代码switch(pkt-clusterId){//Amessagewithaserialdatablocktobetransmittedontheserialport.caseSERIALAPP_CLUSTERID1:......//Transmitthedataontheserialport.if(HalUARTWrite(SERIAL_APP_PORT,pkt-cmd.Data+1,(pkt-cmd.DataLength-1))){//SavefornextincomingmessageSerialApp_RxSeq=seqnb;stat=OTA_SUCCESS;}......这样就将从空中获取到的信息，传给了串口终端2－－美国MM，第一句话终于传到美国了~至于后面的事情嘛，我们就不关注了，看小伙自己的造化了~~~另外，此例程中还有一种模式，就是这个中国小伙可以按条件搜索（Joystick左键，profileID与clusterID相同者响应），但这种条件找出的MM都比较有个性－－只接受你的信息，但不给你发。想想也是，明显没诚意嘛~这种模式的细节，本教程不再涉及，有兴趣的读者可自行了解。声明一点，要真想泡美国MM，只用我们所谈的Zigbee是暂时搞不定的，它最大的传输距离能有几公里就相当不易了，不过隔壁办公室的MM，倒是可以考虑送她一个~~~[四]网络结构及协议解析本例程的重点是串口的应用，其中涉及的组网及绑定等网络层细节，暂不详细阐述，将在后续的“奥特曼Zigbee读书日记”中进行深入分析。[五]扩展思考1.DMA方式与ISR方式的UART传输，有什么区别？分别如何实现？2.ZDO_CB_MSG与AF_INCOMING_MSG_CMD等事件的产生机制？3.如何完成“多对一”或者“一对多”的通信？4.绑定表的存储位置与生命周期？