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基于ZigBee技術(shù)的公共時鐘系統(tǒng)構(gòu)建

作者: 時間:2011-04-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3 硬軟件設(shè)計
3.1 硬件設(shè)計
Chipcon公司的CC2420和CC2430是常見的射頻芯片,它們實(shí)現(xiàn)協(xié)議的物理層和媒體訪問控制器層具備65000個節(jié)點(diǎn)通道并可隨時擴(kuò)充,芯片的傳輸速率為250 kbps,具備CSMA-CA通道狀態(tài)偵測,而且具有耗電低、喚醒時間快速等特性。
CC2430具有集成度高、體積小以及成本低等特點(diǎn)。芯片上整合了射頻(RF)前端、內(nèi)存和微控制器。它使用1個8位具有增強(qiáng)型8051核的微控制器,具有128KB可編程閃存和8 KB的RAM,還包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、幾個定時器、AES128協(xié)同處理器、看門狗定時器、32kHz晶振的休眠模式定時器、上電復(fù)位電路、掉電檢測電路,以及21個可編程I/O引腳。
時間源節(jié)點(diǎn)兼顧協(xié)調(diào)器功能,需要較多的計算和存儲資源,因此時間源節(jié)點(diǎn)采用CC2420和ARM的組成方案。因?yàn)槁酚珊?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/時鐘">時鐘節(jié)點(diǎn)只完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā),只實(shí)現(xiàn)簡單功能的ZigBee協(xié)議棧,所以路由和節(jié)點(diǎn)采用CC2430的組成方案。時間源節(jié)點(diǎn)、路由和節(jié)點(diǎn)框圖如圖2所示。其中,時間源節(jié)點(diǎn)還包括GPS接收電路,用以接收GPS標(biāo)準(zhǔn)時間;時鐘節(jié)點(diǎn)還有LED電路,采用74HC365作為驅(qū)動電路,用以驅(qū)動LED指示時間。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/156424.htm

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3.2 軟件設(shè)計
設(shè)計的主要工作在于軟件設(shè)計。下面將軟件設(shè)計程序分為時間源節(jié)點(diǎn)程序、路由節(jié)點(diǎn)程序和時鐘節(jié)點(diǎn)程序3部分。
3.2.1 時間源節(jié)點(diǎn)程序
時間源節(jié)點(diǎn)程序主要包括組網(wǎng)、GPS接收和時間同步等功能,其流程如圖3所示。

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ZigBee網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器發(fā)動并且建立,它首先進(jìn)行信道掃描,采用一個其他網(wǎng)絡(luò)沒有使用的空閑信道,然后選擇一個隨機(jī)的PAN ID并開始監(jiān)聽此信道,同時規(guī)定網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋮?shù),如最大的子節(jié)點(diǎn)數(shù)、最大層數(shù)、路由算法、路由表生存期等。



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