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第1章 ZigBee无线网络和定位系统基础1

1.1 无线数据网络和无线定位技术广阔的应用前景1

1.2 ZigBee无线网络使用频谱和ISM开放频带4

1.3 热门短距离无线数据网络技术5

1.3.1 ZigBee5

1.3.2 Wi-Fi8

1.3.3 蓝牙10

1.3.4 超宽频技术12

1.3.5 近距离无线传输13

1.4 典型的无线网络结构和网络拓扑14

1.5 典型的无线网络定位系统20

1.6 ZigBee无线网络定位技术特点23

1.6.1 ZigBee技术的广阔应用前景23

1.6.2 低功耗、低速技术特点29

1.6.3 高可靠性的无线网络31

1.6.4 网络拓扑和路由33

1.6.5 安全和加密35

1.6.6 协议栈模式和应用模式37

1.7 习题和答案37

第2章 ZigBee无线定位单片机CC2430/CC2431

2.1 CC2430/CC2431芯片的主要特点41

2.2 CC2430/CC2431芯片架构43

2.3 CC2430/CC2431片上8051内核46

2.3.1 增强型8051内核46

2.3.2 存储空间47

2.3.3 特殊功能寄存器48

2.4 CC2430/CC2431主要特征外设50

2.4.1 输入／输出（I/O）端口50

2.4.2 直接存取（DMA）控制器51

2.4.3 MAC定时器52

2.4.4 AES-128安全协处理器54

2.4.5 14位模／数转换器（ADC）55

2.5 CC2430/CC2431无线收发56

2.5.1 IEEE 802.15.4调制模式57

2.5.2 接收模式59

2.5.3 发送模式59

2.5.4 MAC数据格式61

2.5.5 CSMA/CA协处理器61

2.5.6 参考设计电路62

2.6　CC2430/CC2431所涉及的无线通信技术64

2.6.1 清洁信道评估CCA64

2.6.2 无线直接频谱技术DSSS64

2.6.3 载波侦听多点接入／冲突检测CSMA/CA68

2.7 CC2431无线定位引擎介绍70

2.8 习题和答案73

第3章 建立ZigBee无线定位硬件平台75

3.1 无线开发系统硬件平台的选择75

3.2 ZigBee无线网络／定位系统C51RF-CC2431-ZDK概述79

3.3 C51RF-CC2431-ZDK仿真器81

3.4 无线定位中心控制板系统——网关系统81

3.5 无线参考节点和定位节点——ZigBee高频模块89

3.6 硬件综合测试SPP软件91

3.7 C51RF-3-F协议分析仪97

3.8 习题和答案99

第4章 建立ZigBee无线定位软件平台102

4.1 ZigBee软件集成开发平台102

4.2 IAR集成开发环境104

4.2.1 IAR安装104

4.2.2 添加文件或新建程序文件111

4.2.3 设置工程选项参数113

4.2.4 编译、连接、下载117

4.2.5 仿真调试118

4.3 ZigBee2006协议栈库124

4.4 无线网络定位图形监视软件127

4.5 物理地址修改软件133

4.6 ZigBee数据分析仪软件137

4.7 其他辅助软件140

4.8 配套测试例程140

4.9 习题和答案143

第5章 ZigBee协议栈结构和原理146

5.1 ZigBee协议栈概述146

5.2 IEEE 802.15.4通信层149

5.2.1 物理层PHY149

5.2.2 介质接入控制子层MAC151

5.3 ZigBee网络层153

5.3.1 网络层概况155

5.3.2 网络层帧结构156

5.3.3 网络层功能介绍170

5.4 ZigBee应用层188

5.4.1 ZigBee技术应用188

5.4.2 应用层概述190

5.4.3 ZigBee应用支持子层191

5.4.4 ZigBee Profile194

5.4.5 ZigBee设备对象ZDO198

5.5 ZigBee网络／定位系统配套协议栈203

5.5.1 精简版ZigBee协议栈2004203

5.5.2 验证版ZigBee协议栈2006207

5.6 习题和答案209

第6章 ZigBee2006基础实验（一）211

6.1 初级实验样板211

6.1.1 实验目的211

6.1.2 实验原理211

6.1.3 实验硬件和软件准备229

6.2 ZigBee2006协议栈编译、下载230

6.2.1 设备选择及设置230

6.2.2 编译、下载程序232

6.3 实验源代码232

6.3.1 发送一个信息包232

6.3.2 发送、接收数据的过程232

6.3.3 接收一个信息包236

6.4 实验内容236

6.4.1 流程图236

6.4.2 路由器代码237

6.4.3 协调器代码239

6.5 采用C51RF-3-F数据分析仪分析ZigBee数据包240

6.5.1 协议分析仪组成240

6.5.2 加入网络240

6.5.3 发送、接收数据241

6.6 实验效果243

6.7 习题和答案244

第7章 ZigBee2006基础实验（二）246

7.1 ZigBee2006实时操作系统简介246

7.1.1 OS术语介绍246

7.1.2 OSAL API介绍247

7.1.3 OSAL任务256

7.2 简单ZigBee2006应用接口258

7.2.1 实验目的258

7.2.2 实验原理258

7.2.3 软件准备SAPI259

7.3 网络形成259

7.3.1 协调器格式化网络260

7.3.2 路由器和终端设备加入网络260

7.3.3 ZDO_StartDevice()261

7.4 绑定262

7.4.1 绑定表格263

7.4.2 绑定建立264

7.4.3 绑定解除269

7.5 命令270

7.5.1 命令定义及使用270

7.5.2 串273

7.5.3 ZCL273

7.5.4 Profile274

7.6 灯开关实验275

7.6.1 APP函数分析275

7.6.2 灯开关实验287

7.6.3 实验总结288

7.7 温度传感器实验289

7.7.1 设备289

7.7.2 命令290

7.7.3 发现和绑定291

7.7.4 数据包发送和接收292

7.8 习题和答案295

第8章 ZigBee2006无线定位实验299

8.1 实验目的和设备299

8.1.1 实验目的299

8.1.2 实验设备299

8.2 ZigBee2006无线定位应用Profile300

8.3 装载无线定位模式软件代码到网关302

8.3.1 初始化物理地址302

8.3.2 下载中心控制器软件303

8.4 参考模块和定位模块设定和软件下载304

8.4.1 参考模块和定位模块程序下载304

8.4.2 设置物理地址304

8.5 CC2431无线定位C51源代码306

8.5.1 协调器代码306

8.5.2 参考节点代码313

8.5.3 定位节点代码321

8.5.4 无线定位系统运行效果观察332

8.6 习题和答案334

第9章 矿井安全无线定位网络系统336

9.1 矿井井下无线定位网络原理和实现336

9.2 系统各节点电路框图338

9.3 无线定位网络应用程序C51源代码339

9.3.1 液晶驱动程序339

9.3.2 ZigBee协议栈和API调用说明347

9.3.3 参考节点设计354

9.3.4 定位节点设计359

9.3.5 网关设计363

9.4 实验效果372

9.4.1 各节点上电复位后的数据372

9.4.2 查看参考节点配置数据（参考节点请求配置（0x0017））375

9.4.3 参考节点配置数据（参考节点配置（0x0015））376

9.4.4 查看定位节点配置数据（定位节点请求配置（0x0018））377

9.4.5 定位节点配置参数（定位节点配置（0x0016））378

9.4.6 发现定位节点位置（发现定位节点请求（0x0013））379

9.5 习题和答案380

附录A 网络层定义的特性常量383

附录B 网络层信息库属性384

参考文献387