基于ZigBee技術(shù)的公共時鐘系統(tǒng)構(gòu)建
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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ZigBee射頻芯片，它們實現(xiàn)ZigBee協(xié)議的物理層和媒體訪問控制器層具備65000個節(jié)點通道并可隨時擴充，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。芯片上整合了ZigBee射頻(RF)前端、內(nèi)存和微控制器。它使用1個8位具有增強型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)點采用CC2420和ARM的組成方案。因為路由和時鐘節(jié)點只完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，只實現(xiàn)簡單功能的ZigBee協(xié)議棧，所以路由和時鐘節(jié)點采用CC2430的組成方案。時間源節(jié)點、路由和時鐘節(jié)點框圖如圖2所示。其中，時間源節(jié)點還包括GPS接收電路，用以接收GPS標(biāo)準(zhǔn)時間；時鐘節(jié)點還有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
3．2 軟件設(shè)計
系統(tǒng)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)點程序、路由節(jié)點程序和時鐘節(jié)點程序3部分。
3．2．1 時間源節(jié)點程序
時間源節(jié)點程序主要包括組網(wǎng)、GPS接收和時間同步等功能，其流程如圖3所示。
ZigBee網(wǎng)絡(luò)由協(xié)調(diào)器發(fā)動并且建立，它首先進行信道掃描，采用一個其他網(wǎng)絡(luò)沒有使用的空閑信道，然后選擇一個隨機的PAN ID并開始監(jiān)聽此信道，同時規(guī)定網(wǎng)絡(luò)的拓撲參數(shù)，如最大的子節(jié)點數(shù)、最大層數(shù)、路由算法、路由表生存期等。
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