ZIGBee组网流程

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我是靠谱客的博主甜甜牛排，最近开发中收集的这篇文章主要介绍ZIGBee组网流程，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

转载：http://blog.sina.com.cn/s/blog_9d48d26f01015tph.html

第一个功能：协调器的组网，终端设备和路由设备发现网络以及加入网络
//第一步：Z-Stack 由 main（）函数开始执行，main（）函数共做了 2 件事：一是系统初始化，另外一件是开始执行轮转查询式操作系统
int main( void )

{

.......

// Initialize the operating system

osal_init_system(); //第二步，操作系统初始化
......

osal_start_system(); //初始化完系统任务事件后，正式开始执行操作系统

......

}
//第二步，进入 osal_init_system()函数，执行操作系统初始化

uint8 osal_init_system( void ) //初始化操作系统，其中最重要的是，初始化操作系统的任务

{

// Initialize the Memory Allocation System

osal_mem_init();

// Initialize the message queue

osal_qHead = NULL;

// Initialize the timers

osalTimerInit();

// Initialize the Power Management System

osal_pwrmgr_init();

// Initialize the system tasks.

osalInitTasks(); //第三步，执行操作系统任务初始化函数

// Setup efficient search for the first free block of heap.

osal_mem_kick();

return ( SUCCESS );

}
//第三步，进入osalInitTasks()函数，执行操作系统任务初始化

void osalInitTasks( void ) //第三步，初始化操作系统任务

{

uint8 taskID = 0;

tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);

osal_memset( tasksEvents, 0, (sizeof( uint16 ) * tasksCnt));

//任务优先级由高向低依次排列，高优先级对应 taskID 的值反而小

macTaskInit( taskID++ ); //不需要用户考虑

nwk_init( taskID++ ); //不需要用户考虑

Hal_Init( taskID++ ); //硬件抽象层初始化，需要我们考虑

#if defined( MT_TASK )

MT_TaskInit( taskID++ );

#endif

APS_Init( taskID++ ); //不需要用户考虑

#if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION )

APSF_Init( taskID++ );

#endif

ZDApp_Init( taskID++ ); //第四步，ZDApp层，初始化，执行ZDApp_init函数后，如果是协调器将建立网络，如果是终端设备将加入网络。

#if defined ( ZIGBEE_FREQ_AGILITY ) || defined ( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )

ZDNwkMgr_Init( taskID++ );

#endif

SerialApp_Init( taskID ); //应用层SerialApp层初始化，需要用户考虑在此处设置了一个按键触发事件，
//当有按键按下的时候，产生一个系统消息

}

//第四步，进入ZDApp_init()函数，执行ZDApp层初始化
//The first step

void ZDApp_Init( uint8 task_id ) //The first step,ZDApp层初始化。

{

// Save the task ID

ZDAppTaskID = task_id;

// Initialize the ZDO global device short address storage

ZDAppNwkAddr.addrMode = Addr16Bit;

ZDAppNwkAddr.addr.shortAddr = INVALID_NODE_ADDR;

(void)NLME_GetExtAddr(); // Load the saveExtAddr pointer.

// Check for manual "Hold Auto Start"

ZDAppCheckForHoldKey();

// Initialize ZDO items and setup the device - type of device to create.

ZDO_Init();

// Register the endpoint description with the AF

// This task doesn't have a Simple description, but we still need

// to register the endpoint.

afRegister( (endPointDesc_t *)&ZDApp_epDesc );

#if defined( ZDO_USERDESC_RESPONSE )

ZDApp_InitUserDesc();

#endif // ZDO_USERDESC_RESPONSE

// Start the device?

if ( devState != DEV_HOLD ) //devState 初值为DEV_INIT ，所以在初始化ZDA层时，就执行该条件语句

{

ZDOInitDevice( 0 ); //The second step, 接着转到ZDOInitDevice（）函数，执行The third step;

}

else

{

// Blink LED to indicate HOLD_START

HalLedBlink ( HAL_LED_4, 0, 50, 500 );

}

ZDApp_RegisterCBs();

}

//The third step,执行ZDOInitDevice()函数，执行设备初始化

uint8 ZDOInitDevice( uint16 startDelay ) //The third step， ZDO层初始化设备，

{
.......

// Trigger the network start

ZDApp_NetworkInit( extendedDelay ); //网络初始化，跳到相应的函数里头，执行The fourth step
.......
}

//The fouth step,执行 ZDApp_NetWorkInit()函数

void ZDApp_NetworkInit( uint16 delay ) //The fourth step,网络初始化

{

if ( delay )

{

// Wait awhile before starting the device

osal_start_timerEx( ZDAppTaskID, ZDO_NETWORK_INIT, delay ); //发送ZDO_NETWORK_INIT（网络初始化）消息到 ZDApp层，转到 //ZDApp层，执行The fifth step ， ZDApp_event_loop() 函数

}

else

{

osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_NETWORK_INIT );

}

}
//The fifth step,转到ZDApp_event_loop()函数

UINT16 ZDApp_event_loop( uint8 task_id, UINT16 events )

{

if ( events & ZDO_NETWORK_INIT ) //The fivth step，网络初始化事件处理

{

// Initialize apps and start the network

devState = DEV_INIT;

//设备逻辑类型，启动模式，信标时间，超帧长度，接着转到The sixth step，去启动设备，接着执行The sixth step,转到ZDO_StartDevice()

ZDO_StartDevice( (uint8)ZDO_Config_Node_Descriptor.LogicalType, devStartMode,

DEFAULT_BEACON_ORDER, DEFAULT_SUPERFRAME_ORDER );

// Return unprocessed events

return (events ^ ZDO_NETWORK_INIT);

}
}
//The sixth step,执行ZDO_StartDevice()函数，启动设备

void ZDO_StartDevice( byte logicalType, devStartModes_t startMode, byte beaconOrder, byte superframeOrder ) //The sixth step

{
......

if ( ZG_BUILD_COORDINATOR_TYPE && logicalType == NODETYPE_COORDINATOR ) //当设备作为协调器时，执行这个条件语句。

{

if ( startMode == MODE_HARD )

{

devState = DEV_COORD_STARTING;

//向网络层发送网络形成请求。当网络层执行 NLME_NetworkFormationRequest（）建立网络后，将给予 ZDO层反馈信息。

// 接着转到The seventh step,去执行ZDApp层的 ZDO_NetworkFormationConfirmCB（）函数

ret = NLME_NetworkFormationRequest( zgConfigPANID, zgApsUseExtendedPANID, zgDefaultChannelList,

zgDefaultStartingScanDuration, beaconOrder,

superframeOrder, false );

}

if ( ZG_BUILD_JOINING_TYPE && (logicalType == NODETYPE_ROUTER || logicalType == NODETYPE_DEVICE) ) //当为终端设备或路由时

{

if ( (startMode == MODE_JOIN) || (startMode == MODE_REJOIN) )

{

devState = DEV_NWK_DISC;

// zgDefaultChannelList与协调器形成网络的通道号匹配。网络发现请求。

// 继而转到ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB（）函数

      ret = NLME_NetworkDiscoveryRequest( zgDefaultChannelList, zgDefaultStartingScanDuration );
    }
}
......
}
//The seventh step，分两种情况，1.协调器   2.路由器或终端设备
1）协调器

void ZDO_NetworkFormationConfirmCB( ZStatus_t Status ) //The seventh step，给予ZDO层网络形成反馈信息（协调器）

{
osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_NETWORK_START ); //发送网络启动事件到 ZDApp层，接着转到ZDApp_event_loop（）函数
......
}

UINT16 ZDApp_event_loop( uint8 task_id, UINT16 events )

{
......

if ( events & ZDO_NETWORK_START ) // 网络启动事件

{

ZDApp_NetworkStartEvt(); //网络启动事件，接着跳转到The ninth step, 执行ZDApp_NetworkStartEvt()函数

......

}
}

void ZDApp_NetworkStartEvt( void ) //处理网络启动事件

{
......

osal_pwrmgr_device( PWRMGR_ALWAYS_ON ); //电源总是上电

osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_STATE_CHANGE_EVT ); //设置网络状态改变事件，发送到ZDApp层，转到The tenth step,去

...... // ZDApp_event_loop（）函数，找到相对应的网络改变事件。
}

2)路由器或终端设备
//The seventh step（终端设备），当发现有网络存在时，网络层将给予 ZDO 层发现网络反馈信息

ZStatus_t ZDO_NetworkDiscoveryConfirmCB( uint8 ResultCount, networkDesc_t *NetworkList )
{
.......
//把网络发现这个反馈消息，发送到ZDA层，转到 ZDApp_ProcessOSALMsg（），执行

ZDApp_SendMsg( ZDAppTaskID, ZDO_NWK_DISC_CNF, sizeof(ZDO_NetworkDiscoveryCfm_t), (uint8 *)&msg );

}

void ZDApp_ProcessOSALMsg( osal_event_hdr_t *msgPtr )

{
......
case ZDO_NWK_DISC_CNF: // (终端设备），网络发现响应。

......

//当发现有网络存在时，网络层将给予 ZDO 层发现网络反馈信息。然后由网络层发起加入网络请求，

//如加入网络成功，则网络层将给予 ZDO 层加入网络反馈,执行NLME_JoinRequest()函数。然后转到
//The ninth step,执行 ZDO_JoinConfirmCB()函数

if ( NLME_JoinRequest( ((ZDO_NetworkDiscoveryCfm_t *)msgPtr)->extendedPANID,

BUILD_UINT16( ((ZDO_NetworkDiscoveryCfm_t *)msgPtr)->panIdLSB, ((ZDO_NetworkDiscoveryCfm_t *)msgPtr)->panIdMSB ),

((ZDO_NetworkDiscoveryCfm_t *)msgPtr)->logicalChannel,

ZDO_Config_Node_Descriptor.CapabilityFlags ) != ZSuccess )

{

ZDApp_NetworkInit( (uint16)(NWK_START_DELAY

+ ((uint16)(osal_rand()& EXTENDED_JOINING_RANDOM_MASK))) );

}

......

}

void ZDO_JoinConfirmCB( uint16 PanId, ZStatus_t Status ) //The ninth step（终端设备）, 终端设备加入网络响应。

{
......

//将ZDO_NWK_JOIN_IND事件发送到ZDA层，执行 ZDApp_ProcessOSALMsg（）函数。

ZDApp_SendMsg( ZDAppTaskID, ZDO_NWK_JOIN_IND, sizeof(osal_event_hdr_t), (byte*)NULL );
}

void ZDApp_ProcessOSALMsg( osal_event_hdr_t *msgPtr )

{
......

case ZDO_NWK_JOIN_IND: //终端设备，加入网络反馈信息事件。

if ( ZG_BUILD_JOINING_TYPE && ZG_DEVICE_JOINING_TYPE )

{

ZDApp_ProcessNetworkJoin(); //转到ZDApp_ProcessNetworkJoin()，执行ZDApp_ProcessNetworkJoin()函数。

}

break;
......

}
在执行ZDApp_ProcessNetworkJoin()函数的时候，要分两种情况，一种是终端设备，一种是路由器：
3)终端设备：

void ZDApp_ProcessNetworkJoin( void ) //处理网络加入事件。

{
......

if ( nwkStatus == ZSuccess )

{

//设置 ZDO_STATE_CHANGE_EVT ，发送到ZDA层，执行 ZDApp_event_loop（）函数。

osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_STATE_CHANGE_EVT );
}
......
}
4)路由器：

void ZDApp_ProcessNetworkJoin( void )

{
......

if ( ZSTACK_ROUTER_BUILD )

{

// NOTE: first two parameters are not used, see NLMEDE.h for details

if ( ZDO_Config_Node_Descriptor.LogicalType != NODETYPE_DEVICE )

{

NLME_StartRouterRequest( 0, 0, false ); //路由启动请求

}

}
......

}

void ZDO_StartRouterConfirmCB( ZStatus_t Status )

{

nwkStatus = (byte)Status;
......

osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_ROUTER_START );

}
UINT16 ZDApp_event_loop( uint8 task_id, UINT16 events )

{

if ( events & ZDO_ROUTER_START )

{

if ( nwkStatus == ZSuccess )

{

if ( devState == DEV_END_DEVICE )

devState = DEV_ROUTER; //设备状态变成路由器

osal_pwrmgr_device( PWRMGR_ALWAYS_ON );

}

else

{

// remain as end device!!

}

osal_set_event( ZDAppTaskID, ZDO_STATE_CHANGE_EVT ); //设置ZDO状态改变事件

// Return unprocessed events

return (events ^ ZDO_ROUTER_START);

}
}

//The eighth step,执行ZDO状态改变事件

UINT16 ZDApp_event_loop( uint8 task_id, UINT16 events )

{
.......

if ( events & ZDO_STATE_CHANGE_EVT ) //The eighth step，网络改变事件，这个事件就是在设备加入网络成功后，
//并在网络中的身份确定后产生的一个事件

{

ZDO_UpdateNwkStatus( devState ); //更新网络状态，转到The eleventh step,执行 ZDO_UpdateNwkStatus（）函数。
......
}
}
//The ninth step,执行ZDO_UpdateNwkStatus()函数，完成网络状态更新

void ZDO_UpdateNwkStatus(devStates_t state) //The ninth step, 更新网络状态

{
......

zdoSendStateChangeMsg(state, *(pItem->epDesc->task_id)); //发送状态改变消息到zdo层，这是The tenth step,转到

//zdoSendStateChangeMsg（）函数

.......

ZDAppNwkAddr.addr.shortAddr = NLME_GetShortAddr(); //调用NLME_GetShortAddr()函数，获得16位短地址。

(void)NLME_GetExtAddr(); // Load the saveExtAddr pointer. //获得64位的IEEE地址。

}
//The tenth step,执行zdoSendStateChangeMsg（）函数

static void zdoSendStateChangeMsg(uint8 state, uint8 taskId) //The tenth step,

{

osal_event_hdr_t *pMsg = (osal_event_hdr_t *)osal_msg_find(taskId, ZDO_STATE_CHANGE);

if (NULL == pMsg)

{

if (NULL == (pMsg = (osal_event_hdr_t *)osal_msg_allocate(sizeof(osal_event_hdr_t))))

{

// Upon failure to notify any EndPoint of the state change, re-set the ZDO event to

// try again later when more Heap may be available.

osal_set_event(ZDAppTaskID, ZDO_STATE_CHANGE_EVT); //如果ZDO状态没有任何改变，再一次，跳到
//ZDO_STATE_CHANGE_EVT事件处理函数。

}

else

{

pMsg->event = ZDO_STATE_CHANGE; //如果ZDO状态改变了了，把ZDO_STATE_CHANGE这个消息保存到pMsg

pMsg->status = state;

(void)osal_msg_send(taskId, (uint8 *)pMsg); //转到MT_TASK.C，去执行The eleven step, MT_ProcessIncomingCommand()函数

}

......

}

//The eleventh step,去执行MT_ProcessIncomingCommand()函数

void MT_ProcessIncomingCommand( mtOSALSerialData_t *msg )

{
......

case ZDO_STATE_CHANGE: //The thirteenth step, 接着跳到MT_ZdoStateChangeCB（）函数。
//自此，协调器组网形成（终端设备成功加入网络）

MT_ZdoStateChangeCB((osal_event_hdr_t *)msg);

break;
......
}

//第五步，//初始化玩系统任务事件后，正是开始执行操作系统，此时操作系统不断的检测有没有任务事件发生，一旦检测到有事件发生，就转 //到相应的处理函数，进行处理。

void osal_start_system( void ) //第五步，正式执行操作系统

{

#if !defined ( ZBIT ) && !defined ( UBIT )

for(;;) // Forever Loop //死循环

#endif

{

uint8 idx = 0;

osalTimeUpdate();

Hal_ProcessPoll(); // This replaces MT_SerialPoll() and osal_check_timer().

do {

if (tasksEvents[idx]) // Task is highest priority that is ready.

{

break; // 得到待处理的最高优先级任务索引号idx

}

} while (++idx < tasksCnt);

if (idx < tasksCnt)

{

uint16 events;

halIntState_t intState;

HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState); //进入临界区

events = tasksEvents[idx]; //提取需要处理的任务中的事件

tasksEvents[idx] = 0; // Clear the Events for this task. // 清除本次任务的事件

HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState); //退出临界区

events = (tasksArr[idx])( idx, events ); //通过指针调用任务处理函数，紧接着跳到相应的函数去处理，此为第五步

HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState); //进入临界区

tasksEvents[idx] |= events; // Add back unprocessed events to the current task. // 保存未处理的事件

HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState); //退出临界区

}

#if defined( POWER_SAVING )

else // Complete pass through all task events with no activity?

{

osal_pwrmgr_powerconserve(); // Put the processor/system into sleep

}

#endif

}

}
第二个功能：设备间的绑定
-----------引用自蓝天白云

UINT16 SerialApp_ProcessEvent( uint8 task_id, UINT16 events ) //当有事件传递到应用层的时候，执行此处
{
if ( events & SYS_EVENT_MSG ) // 有事件传递过来，故通过这个条件语句

{
......
case KEY_CHANGE: //键盘触发事件

SerialApp_HandleKeys( ((keyChange_t *)MSGpkt)->state, ((keyChange_t *)MSGpkt)->keys ); //接着跳到相应的按键处理函数去执行

break;
.......
}

}

ZDO终端设备绑定请求:设备能告诉协调器他们想建立绑定表格报告。该协调器将使协调并在这两个设备上创建绑定表格条目。在这里是以SerialApp例子为例。
void SerialApp_HandleKeys( uint8 shift, uint8 keys )

{

.......

if ( keys & HAL_KEY_SW_2 ) // Joystick right

{

HalLedSet ( HAL_LED_4, HAL_LED_MODE_OFF );

//终端设备绑定请求

// Initiate an End Device Bind Request for the mandatory endpoint

dstAddr.addrMode = Addr16Bit;

dstAddr.addr.shortAddr = 0x0000; // Coordinator 地址

ZDP_EndDeviceBindReq( &dstAddr, NLME_GetShortAddr(), //终端设备绑定请求

SerialApp_epDesc.endPoint,

SERIALAPP_PROFID,

SERIALAPP_MAX_CLUSTERS,

(cId_t *)SerialApp_ClusterList,

SERIALAPP_MAX_CLUSTERS,

(cId_t *)SerialApp_ClusterList,

FALSE );

}

......

if ( keys & HAL_KEY_SW_4 )

{

HalLedSet ( HAL_LED_4, HAL_LED_MODE_OFF );

// Initiate a Match Description Request (Service Discovery)

dstAddr.addrMode = AddrBroadcast; //广播地址

dstAddr.addr.shortAddr = NWK_BROADCAST_SHORTADDR;

ZDP_MatchDescReq( &dstAddr, NWK_BROADCAST_SHORTADDR, //描述符匹配请求这也是两不同匹配方式，使用的按键不同

SERIALAPP_PROFID,

SERIALAPP_MAX_CLUSTERS,

(cId_t *)SerialApp_ClusterList,

SERIALAPP_MAX_CLUSTERS,

(cId_t *)SerialApp_ClusterList,

FALSE );

}

说明：从上面可以看到，SW2是发送终端设备绑定请求方式，SW4是发送描述符匹配请求方式。如果按下SW2的话，使用终端设备绑定请求方式，这里是要通过终端告诉协调器他们想要建立绑定表格，协调器将协调这两个请求的设备，在两个设备上建立绑定表格条目。

(1)终端设备向协调器发送终端设备绑定请求

调用ZDP_EndDeviceBindReq()函数发送绑定请求。

ZDP_EndDeviceBindReq( &dstAddr, //目的地址设为0x0000；

NLME_GetShortAddr(),

SerialApp_epDesc.endPoint, //EP号

SERIALAPP_PROFID,//Profile ID

SERIALAPP_MAX_CLUSTERS, //输入簇的数目

(cId_t *)SerialApp_ClusterList, //输入簇列表

SERIALAPP_MAX_CLUSTERS, //输出簇数目

(cId_t *)SerialApp_ClusterList,//输出簇列表

FALSE );
该函数实际调用无线发送函数将绑定请求发送给协调器节点：默认clusterID为End_Device_Bind_req，最后通过AF_DataRequest()发送出去.

fillAndSend( &ZDP_TransID, dstAddr, End_Device_Bind_req, len );

最后通过AF_DataRequest()发送出去，这里的&afAddr，是目的地址; &ZDApp_epDesc ,是端口号； clusterID,是簇号； len+1，是数据的长度；

//ZDP_TmpBuf-1，是数据的内容； transSeq,是数据的顺序号； ZDP_TxOptions,是发射的一个选项； AF_DEFAULT_RADIUS，是一个默认的半径（跳数）。

AF_DataRequest( &afAddr, &ZDApp_epDesc, clusterID,

(uint16)(len+1), (uint8*)(ZDP_TmpBuf-1),

transSeq, ZDP_TxOptions, AF_DEFAULT_RADIUS );

(2) 协调器收到终端设备绑定请求End_Device_Bind_req

这个信息会传送到ZDO层，在ZDO层的事件处理函数中，调用ZDApp_ProcessOSALMsg( (osal_event_hdr_t *)msg_ptr );

UINT16 ZDApp_event_loop( byte task_id, UINT16 events )

{

uint8 *msg_ptr;

if ( events & SYS_EVENT_MSG )

{

while ( (msg_ptr = osal_msg_receive( ZDAppTaskID )) )

{

ZDApp_ProcessOSALMsg( (osal_event_hdr_t *)msg_ptr );

// Release the memory

osal_msg_deallocate( msg_ptr );

}

// Return unprocessed events

return (events ^ SYS_EVENT_MSG);

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

}

void ZDApp_ProcessOSALMsg( osal_event_hdr_t *msgPtr )

{

// Data Confirmation message fields

byte sentEP; // This should always be 0

byte sentStatus;

afDataConfirm_t *afDataConfirm;

switch ( msgPtr->event )

{

// Incoming ZDO Message

case AF_INCOMING_MSG_CMD:

ZDP_IncomingData( (afIncomingMSGPacket_t *)msgPtr );

break;

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

}

在ZDP_IncomingData( (afIncomingMSGPacket_t *)msgPtr );函数中

void ZDP_IncomingData( afIncomingMSGPacket_t *pData )

{

uint8 x = 0;

uint8 handled;

zdoIncomingMsg_t inMsg;
//解析clusterID这个消息

inMsg.srcAddr.addrMode = Addr16Bit;

inMsg.srcAddr.addr.shortAddr = pData->srcAddr.addr.shortAddr;

inMsg.wasBroadcast = pData->wasBroadcast;

inMsg.clusterID = pData->clusterId; //这个clusterID，在这里指的是，终端设备发送过来的End_Device_Bind_req这个消息

inMsg.SecurityUse = pData->SecurityUse;

inMsg.asduLen = pData->cmd.DataLength-1;

inMsg.asdu = pData->cmd.Data+1;

inMsg.TransSeq = pData->cmd.Data[0];

handled = ZDO_SendMsgCBs( &inMsg );

#if defined( MT_ZDO_FUNC )

MT_ZdoRsp( &inMsg );

#endif

while ( zdpMsgProcs[x].clusterID != 0xFFFF )

{

if ( zdpMsgProcs[x].clusterID == inMsg.clusterID ) //在zdpMsgProcs[]中,查找，看看有没有跟End_Device_Bind_req相匹配的描述符。

{

zdpMsgProcs[x].pFn( &inMsg );

return;

}

x++;

}

// Handle unhandled messages

if ( !handled )

ZDApp_InMsgCB( &inMsg );

}

因为ZDO信息处理表zdpMsgProcs[ ]没有对应的End_Device_Bind_req簇,因此没有调用ZDO信息处理表中的处理函数,但是前面的ZDO_SendMsgCBs()会把这个终端设备绑定请求发送到登记过这个ZDO信息的任务中去。那这个登记注册的程序在哪里呢？

对于协调器来说，由于在void ZDApp_Init( byte task_id )函数中调用了ZDApp_RegisterCBs();面的函数。进行注册了终端绑定请求信息。

void ZDApp_RegisterCBs( void )

{

#if defined ( ZDO_IEEEADDR_REQUEST ) || defined ( REFLECTOR )

ZDO_RegisterForZDOMsg( ZDAppTaskID, IEEE_addr_rsp );

#endif

#if defined ( ZDO_NWKADDR_REQUEST ) || defined ( REFLECTOR )

ZDO_RegisterForZDOMsg( ZDAppTaskID, NWK_addr_rsp );

#endif

#if defined ( ZDO_COORDINATOR )

ZDO_RegisterForZDOMsg( ZDAppTaskID, Bind_rsp );

ZDO_RegisterForZDOMsg( ZDAppTaskID, Unbind_rsp );

ZDO_RegisterForZDOMsg( ZDAppTaskID, End_Device_Bind_req );

#endif

#if defined ( REFLECTOR )

ZDO_RegisterForZDOMsg( ZDAppTaskID, Bind_req );

ZDO_RegisterForZDOMsg( ZDAppTaskID, Unbind_req );

#endif

}

因此，协调器节点的 ZDApp 接收到外界输入的数据后，由于注册了 ZDO 反馈消息，即ZDO_CB_MSG，ZDApp 层任务事件处理函数将进行处理：也就是调用下面的程序。

UINT16 ZDApp_event_loop( byte task_id, UINT16 events )

{

uint8 *msg_ptr;

if ( events & SYS_EVENT_MSG )

{

while ( (msg_ptr = osal_msg_receive( ZDAppTaskID )) )

{

ZDApp_ProcessOSALMsg( (osal_event_hdr_t *)msg_ptr );

// Release the memory

osal_msg_deallocate( msg_ptr );

}

// Return unprocessed events

return (events ^ SYS_EVENT_MSG);

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

}

在这里调用函数ZDApp_ProcessOSALMsg( (osal_event_hdr_t *)msg_ptr );在这个函数中我们可以看到对ZDO_CB_MSG事件的处理

void ZDApp_ProcessOSALMsg( osal_event_hdr_t *msgPtr )

{

// Data Confirmation message fields

byte sentEP; // This should always be 0

byte sentStatus;

afDataConfirm_t *afDataConfirm;

switch ( msgPtr->event )

{

// Incoming ZDO Message

case AF_INCOMING_MSG_CMD:

ZDP_IncomingData( (afIncomingMSGPacket_t *)msgPtr );

break;

case ZDO_CB_MSG:

ZDApp_ProcessMsgCBs( (zdoIncomingMsg_t *)msgPtr );

break;

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

}

调用ZDApp_ProcessMsgCBs（）函数。在这个函数中根据ClusterID（这里是 End_Device_Bind_req）选择相对应的匹配描述符处理函数，

void ZDApp_ProcessMsgCBs( zdoIncomingMsg_t *inMsg )

{
.......

case End_Device_Bind_req:

{

ZDEndDeviceBind_t bindReq;

ZDO_ParseEndDeviceBindReq( inMsg, &bindReq ); //解析绑定请求信息

ZDO_MatchEndDeviceBind( &bindReq ); //然后向发送绑定请求的节点发送绑定响应消息：

// Freeing the cluster lists - if allocated.

if ( bindReq.numInClusters )

osal_mem_free( bindReq.inClusters );

if ( bindReq.numOutClusters )

osal_mem_free( bindReq.outClusters );

}

break;

#endif

}

下面是ZDO_MatchEndDeviceBind（）函数的源代码

void ZDO_MatchEndDeviceBind( ZDEndDeviceBind_t *bindReq )

{

zAddrType_t dstAddr;

uint8 sendRsp = FALSE;

uint8 status;

// Is this the first request? 接收到的是第一个绑定请求

if ( matchED == NULL )

{

// Create match info structure 创建匹配信息结构体

matchED = (ZDMatchEndDeviceBind_t *)osal_mem_alloc( sizeof ( ZDMatchEndDeviceBind_t ) ); //分配空间

if ( matchED )

{

// Clear the structure 先进行清除操作

osal_memset( (uint8 *)matchED, 0, sizeof ( ZDMatchEndDeviceBind_t ) );

// Copy the first request's information 复制第一个请求信息

if ( !ZDO_CopyMatchInfo( &(matchED->ed1), bindReq ) ) //复制不成功后

{

status = ZDP_NO_ENTRY;

sendRsp = TRUE;

}

else //分配空间不成功

{

status = ZDP_NO_ENTRY;

sendRsp = TRUE;

}

if ( !sendRsp ) //分配空间成功，复制数据结构成功

{

// Set into the correct state 设置正确的设备状态

matchED->state = ZDMATCH_WAIT_REQ;

// Setup the timeout 设置计时时间APS_SetEndDeviceBindTimeout(AIB_MaxBindingTime,

ZDO_EndDeviceBindMatchTimeoutCB );

}

else //接收到的不是第一个绑定请求

{

matchED->state = ZDMATCH_SENDING_BINDS; //状态为绑定中

// Copy the 2nd request's information 拷贝第2个请求信息结构

if ( !ZDO_CopyMatchInfo( &(matchED->ed2), bindReq ) ) //拷贝不成功

{

status = ZDP_NO_ENTRY;

sendRsp = TRUE;

}

// Make a source match for ed1

//对ed1的输出簇ID与ed2的输入簇ID进行比较，如果有符合的则会返回，相匹配的簇的数目

matchED->ed1numMatched = ZDO_CompareClusterLists(

matchED->ed1.numOutClusters, matchED->ed1.outClusters,

matchED->ed2.numInClusters, matchED->ed2.inClusters, ZDOBuildBuf );

if ( matchED->ed1numMatched ) //如果有返回ed1相匹配的簇

{

// Save the match list 申请空间保存相匹配的簇列表

matchED->ed1Matched= osal_mem_alloc( (short)(matchED->ed1numMatched * sizeof ( uint16 )) );

if ( matchED->ed1Matched ) //分配成功

{

//保存相匹配的簇列表

osal_memcpy(matchED->ed1Matched,ZDOBuildBuf, (matchED->ed1numMatched * sizeof ( uint16 )) );

}

else //内存空间分配不成功

{

// Allocation error, stop

status = ZDP_NO_ENTRY;

sendRsp = TRUE;

}

// Make a source match for ed2 以ed2为源

//对ed2的终端匹配请求和ed1的簇列表相比较，返回相相匹配的簇的数目

matchED->ed2numMatched = ZDO_CompareClusterLists(

matchED->ed2.numOutClusters, matchED->ed2.outClusters,

matchED->ed1.numInClusters, matchED->ed1.inClusters, ZDOBuildBuf );

if ( matchED->ed2numMatched ) //如果匹配成功

{

// Save the match list 保存匹配的簇列表

matchED->ed2Matched = osal_mem_alloc( (short)(matchED->ed2numMatched * sizeof ( uint16 )) );

if ( matchED->ed2Matched )

{

osal_memcpy( matchED->ed2Matched, ZDOBuildBuf, (matchED->ed2numMatched * sizeof ( uint16 )) );

}

else

{

// Allocation error, stop

status = ZDP_NO_ENTRY;

sendRsp = TRUE;

}

//如果两个相请求的终端设备，有相匹配的簇，并且保存成功

if ( (sendRsp == FALSE) && (matchED->ed1numMatched || matchED->ed2numMatched) )

{

// Do the first unbind/bind state 发送响应信息给两个设备

ZDMatchSendState( ZDMATCH_REASON_START, ZDP_SUCCESS, 0 );

}

else

{

status = ZDP_NO_MATCH;

sendRsp = TRUE;

}

if ( sendRsp ) //如果没有相匹配的或匹配不成功

{

// send response to this requester 发送匹配请求响应

dstAddr.addrMode = Addr16Bit; //设置目的地址是16位的短地址

dstAddr.addr.shortAddr = bindReq->srcAddr;

//发送绑定终端响应函数status = ZDP_NO_MATCH;

ZDP_EndDeviceBindRsp( bindReq->TransSeq, &dstAddr, status, bindReq->SecurityUse );

if ( matchED->state == ZDMATCH_SENDING_BINDS )

{

// send response to first requester

dstAddr.addrMode = Addr16Bit;

dstAddr.addr.shortAddr = matchED->ed1.srcAddr;

ZDP_EndDeviceBindRsp( matchED->ed1.TransSeq, &dstAddr, status, matchED->ed1.SecurityUse );

}

// Process ended - release memory used

ZDO_RemoveMatchMemory();

}

ZDO_MatchEndDeviceBind()函数,如果协调器接收到接收到第一个绑定请求，则分配内存空间进行保存并计时，如果不是第一个绑定请求，则分别以第一个和第二个绑定请求为源绑定，进行比较匹配，如果比较匹配成功则发送匹配成功的信息End_Device_Bind_rsp给两个请求终端。因为在ZDMatchSendState()函数中也是调用了ZDP_EndDeviceBindRsp()函数，对匹配请求响应进行了发送。如果匹配不成功则发送匹配失败的信息给两个终端。

uint8 ZDMatchSendState( uint8 reason, uint8 status, uint8 TransSeq )

{

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

else

{

// Send the response messages to requesting devices

// send response to first requester 发送响应信息给第一个请求终端，

dstAddr.addr.shortAddr = matchED->ed1.srcAddr;

ZDP_EndDeviceBindRsp( matchED->ed1.TransSeq, &dstAddr, rspStatus, matchED->ed1.SecurityUse );

// send response to second requester 发送响应信息给第二请求终端

if ( matchED->state == ZDMATCH_SENDING_BINDS )

{

dstAddr.addr.shortAddr = matchED->ed2.srcAddr;

ZDP_EndDeviceBindRsp( matchED->ed2.TransSeq, &dstAddr, rspStatus, matchED->ed2.SecurityUse );

}

// Process ended - release memory used

ZDO_RemoveMatchMemory();

}

return ( TRUE );

}

（3）终端结点的响应

由于终端节点在 SerialApp.c 中层注册过 End_Device_Bind_rsp 消息，因此当接收到协调器节点发来的绑定响应消息将交由 SerialApp 任务事件处理函数处理：

UINT16 SerialApp_ProcessEvent( uint8 task_id, UINT16 events )

{

if ( events & SYS_EVENT_MSG )

{

afIncomingMSGPacket_t *MSGpkt;

while ( (MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive(

SerialApp_TaskID )) )

{

switch ( MSGpkt->hdr.event )

{

case ZDO_CB_MSG:

SerialApp_ProcessZDOMsgs( (zdoIncomingMsg_t *)MSGpkt );

break;

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

}

然后，调用 SerialApp_ProcessZDOMsgs（）函数。进行事件处理。

static void SerialApp_ProcessZDOMsgs( zdoIncomingMsg_t *inMsg )

{

switch ( inMsg->clusterID )

{

case End_Device_Bind_rsp:

if ( ZDO_ParseBindRsp( inMsg ) == ZSuccess )

{

// Light LED

HalLedSet( HAL_LED_4, HAL_LED_MODE_ON );

}

#if defined(BLINK_LEDS)

else

{

// Flash LED to show failure

HalLedSet ( HAL_LED_4, HAL_LED_MODE_FLASH );

}

#endif

break;

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

}
第三个功能：实现两个节点间的串口通信
“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source insight

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：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。
具体流程如下：

void SerialApp_Init( uint8 task_id )

{
......

uartConfig.configured = TRUE; // 2x30 don't care - see uart driver.

uartConfig.baudRate = SERIAL_APP_BAUD;

uartConfig.flowControl = TRUE;

uartConfig.flowControlThreshold = SERIAL_APP_THRESH; // 2x30 don't care - see uart driver.

uartConfig.rx.maxBufSize = SERIAL_APP_RX_SZ; // 2x30 don't care - see uart driver.

uartConfig.tx.maxBufSize = SERIAL_APP_TX_SZ; // 2x30 don't care - see uart driver.

uartConfig.idleTimeout = SERIAL_APP_IDLE; // 2x30 don't care - see uart driver.

uartConfig.intEnable = TRUE; // 2x30 don't care - see uart driver.

uartConfig.callBackFunc = SerialApp_CallBack; //调用SerialApp_CallBack函数，对串口内容进行查询

HalUARTOpen (SERIAL_APP_PORT, &uartConfig);
......
}

static void SerialApp_CallBack(uint8 port, uint8 event)

{

(void)port;

//如果 DMA 中接收到了数据

if ((event & (HAL_UART_RX_FULL | HAL_UART_RX_ABOUT_FULL | HAL_UART_RX_TIMEOUT)) &&

#if SERIAL_APP_LOOPBACK

(SerialApp_TxLen < SERIAL_APP_TX_MAX))

#else

!SerialApp_TxLen)

#endif

{

SerialApp_Send(); //调用串口发送函数，将从串口接受到的数据，发送出去

}

static void SerialApp_Send(void)

{

#if SERIAL_APP_LOOPBACK //初始化时，SERIAL_APP_LOOPBACK=false ，所以不执行if这个预编译，转到else去执行

if (SerialApp_TxLen < SERIAL_APP_TX_MAX)

{

SerialApp_TxLen += HalUARTRead(SERIAL_APP_PORT, SerialApp_TxBuf+SerialApp_TxLen+1,

SERIAL_APP_TX_MAX-SerialApp_TxLen);

}

if (SerialApp_TxLen)

{

(void)SerialApp_TxAddr;

if (HalUARTWrite(SERIAL_APP_PORT, SerialApp_TxBuf+1, SerialApp_TxLen))

{

SerialApp_TxLen = 0;

}

else

{

osal_set_event(SerialApp_TaskID, SERIALAPP_SEND_EVT);

}

#else

if (!SerialApp_TxLen &&

(SerialApp_TxLen = HalUARTRead(SERIAL_APP_PORT, SerialApp_TxBuf+1, SERIAL_APP_TX_MAX)))

{

// Pre-pend sequence number to the Tx message.

SerialApp_TxBuf[0] = ++SerialApp_TxSeq;

}

if (SerialApp_TxLen)

{

if (afStatus_SUCCESS != AF_DataRequest(&SerialApp_TxAddr, //通过AF_DataRequest()函数，将数据从空中发送出去

(endPointDesc_t *)&SerialApp_epDesc,

SERIALAPP_CLUSTERID1,

SerialApp_TxLen+1, SerialApp_TxBuf,

&SerialApp_MsgID, 0, AF_DEFAULT_RADIUS))

{

osal_set_event(SerialApp_TaskID, SERIALAPP_SEND_EVT); //如果数据没有发送成功，重新发送

}

#endif

}

UINT16 SerialApp_ProcessEvent( uint8 task_id, UINT16 events )

{

if ( events & SERIALAPP_SEND_EVT ) //当数据没有发送成功时

{

SerialApp_Send();

return ( events ^ SERIALAPP_SEND_EVT );

}
}
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：

UINT16 SerialApp_ProcessEvent( uint8 task_id, UINT16 events ) //当有事件传递到应用层的时候，执行此处

{
......
while ( (MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive( SerialApp_TaskID )) )

{

switch ( MSGpkt->hdr.event )

      {
         ......
         case AF_INCOMING_MSG_CMD:      //在这个实验中，使用串口通讯时，触发的事件，从空中捕获到信号。

SerialApp_ProcessMSGCmd( MSGpkt ); //处理这个消息

            break;
       ......
      }
    }
}

void SerialApp_ProcessMSGCmd( afIncomingMSGPacket_t *pkt ) //对从空中捕获到的信号进行处理

{

uint8 stat;

uint8 seqnb;

uint8 delay;

switch ( pkt->clusterId )

{

// A message with a serial data block to be transmitted on the serial port.

case SERIALAPP_CLUSTERID1: //节点一发送过来的信息的 CLUSTERID(信息簇ID)号为 SERIALAPP_CLUSTERID1

// Store the address for sending and retrying.

osal_memcpy(&SerialApp_RxAddr, &(pkt->srcAddr), sizeof( afAddrType_t ));

seqnb = pkt->cmd.Data[0];

// Keep message if not a repeat packet

if ( (seqnb > SerialApp_RxSeq) || // Normal

((seqnb < 0x80 ) && ( SerialApp_RxSeq > 0x80)) ) // Wrap-around

{

// Transmit the data on the serial port.

if ( HalUARTWrite( SERIAL_APP_PORT, pkt->cmd.Data+1, (pkt->cmd.DataLength-1) ) ) //通过串口发送数据到PC机

{

// Save for next incoming message

SerialApp_RxSeq = seqnb;

stat = OTA_SUCCESS;

}

else

{

stat = OTA_SER_BUSY;

}

else

{

stat = OTA_DUP_MSG;

}

// Select approproiate OTA flow-control delay.

delay = (stat == OTA_SER_BUSY) ? SERIALAPP_NAK_DELAY : SERIALAPP_ACK_DELAY;

// Build & send OTA response message.

SerialApp_RspBuf[0] = stat;

SerialApp_RspBuf[1] = seqnb;

SerialApp_RspBuf[2] = LO_UINT16( delay );

SerialApp_RspBuf[3] = HI_UINT16( delay );

osal_set_event( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_RESP_EVT ); //受到数据后，向节点1发送一个响应事件,跳到SerialApp_ProcessEvent()

osal_stop_timerEx(SerialApp_TaskID, SERIALAPP_RESP_EVT);

break;
......
}
}

UINT16 SerialApp_ProcessEvent( uint8 task_id, UINT16 events )

{
......
if ( events & SERIALAPP_RESP_EVT ) //串口响应事件，表示成功接受来自节点1的数据，

{

SerialApp_Resp(); //向节点1发送成功接受的response

return ( events ^ SERIALAPP_RESP_EVT );

}
......

}

static void SerialApp_Resp(void)

{

if (afStatus_SUCCESS != AF_DataRequest(&SerialApp_RxAddr, //通过AF_DataRequest函数，讲接收成功响应从空中发送出去

(endPointDesc_t *)&SerialApp_epDesc,

SERIALAPP_CLUSTERID2,

SERIAL_APP_RSP_CNT, SerialApp_RspBuf,

&SerialApp_MsgID, 0, AF_DEFAULT_RADIUS))

{

osal_set_event(SerialApp_TaskID, SERIALAPP_RESP_EVT); //如果发送失败，重新发送

}

节点1，接收到来自节点2的response。

UINT16 SerialApp_ProcessEvent( uint8 task_id, UINT16 events )

{
......
while ( (MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive( SerialApp_TaskID )) )

{

switch ( MSGpkt->hdr.event )

      {
         ......
         case AF_INCOMING_MSG_CMD:      //在这个实验中，使用串口通讯时，触发的事件，从空中捕获到信号。

SerialApp_ProcessMSGCmd( MSGpkt ); //处理这个消息

            break;
       ......
      }
    }
}
SERIALAPP_CLUSTERID2代表接收到发送成功的response，取消自动重发，如果不，自动重发。

void SerialApp_ProcessMSGCmd( afIncomingMSGPacket_t *pkt )

{
......

// A response to a received serial data block.

case SERIALAPP_CLUSTERID2: //SerialWsn_CLUSTERID2代表接收到发送成功的response

if ((pkt->cmd.Data[1] == SerialApp_TxSeq) &&

((pkt->cmd.Data[0] == OTA_SUCCESS) || (pkt->cmd.Data[0] == OTA_DUP_MSG)))

{

SerialApp_TxLen = 0;

osal_stop_timerEx(SerialApp_TaskID, SERIALAPP_SEND_EVT); //当收到发送成功的response，停止自动从发

}

else

{

// Re-start timeout according to delay sent from other device.

delay = BUILD_UINT16( pkt->cmd.Data[2], pkt->cmd.Data[3] );

osal_start_timerEx( SerialApp_TaskID, SERIALAPP_SEND_EVT, delay ); //没有收到成功的response，自动重发

}

break;

default:

break;

}

最后

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本文分类：Zigbee协议
浏览次数：77 次浏览
发布日期：2023-05-18 04:38:01
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