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1.1引言1

1.2无线组网通信2

1.3几种近距离无线通信技术3

1.4 ZigBee是什么5

1.5 ZigBee能干什么6

1.6 ZigBee的主要特性7

1.7 ZigBee产品示例9

1.8 ZigBee基础10

1.8.1低速无线个域网LR-WPAN的特点10

1.8.2 ZigBee中的设备11

1.8.3 ZigBee网络拓扑11

1.8.4 ZigBee协议架构13

1.8.5服务原语14

2.1物理层规范15

2.1.1物理层概述15

2.1.2物理层服务规范15

2.1.3物理层数据格式19

2.1.4物理层的常量和属性19

2.1.5 2.4 GHz频段的物理层技术20

2.1.6 868／915 MHz频段的物理层技术21

2.1.7通用射频规范22

2.2 MAC层规范22

2.2.1 MAC层服务规范23

2.2.2 MAC层帧格式46

2.2.3 MAC层命令帧52

2.2.5 MAC层功能描述56

2.2.6 MAC层安全规范78

2.2.7 MAC-PHY信息交互流程87

3.1应用层规范95

3.1.1应用层规范概述95

3.1.2 ZigBee应用支持子层（APS）99

3.1.3 ZigBee应用框架111

3.1.4 ZigBee设备配置文件121

3.1.5 ZigBee设备对象（ZDO）142

3.2网络层规范151

3.2.1网络层规范概述151

3.2.2网络层服务规范152

3.2.3网络层帧格式166

3.2.4网络层命令帧167

3.2.5网络层功能详述169

3.3安全服务规范197

3.3.1安全服务规范概述197

3.3.2 MAC层安全服务201

3.3.3 NWK层安全服务203

3.3.4 APS层安全服务205

3.3.5安全处理公共基础215

3.3.6安全服务功能详述216

4.1概述227

4.1.1主要特性227

4.1.2软件支持228

4.1.3模块框图及引脚配置228

4.1.4数据传送模式和包结构231

4.1.5接收和发送路径231

4.2系统层MOMEM操作系统232

4.2.1电源连接232

4.2.2测试引脚SM与复位使用方法233

4.2.3与MCU之间的接口233

4.2.5 GPIO特性235

4.2.6 MC13192／MC13193数字信号特性汇总236

4.2.7收发器RF接口操作和外部连接236

4.2.8低功耗问题237

4.3 SPI寄存器242

4.3.1概述242

4.3.2强制寄存器初始化242

4.3.3寄存器模型242

4.3.4寄存器详细介绍245

4.4串行外部设备接口（SPI）269

4.4.1概述269

4.4.2 SPI基本操作270

4.4.3 SPI单个处理272

4.4.4符号／数据格式273

4.4.5 SPI递归处理273

4.4.6程序复位（写寄存器地址0x00）277

4.5操作模式277

4.5.1概述277

4.5.2低功耗模式279

4.5.3主动模式281

4.5.4运行频率291

4.5.5发送功率调整291

4.5.6 2.4 GHz锁相环（PLL）解锁中断292

4.6计数器信息292

4.6.1事件计数器模块292

4.6.2事件计数器时基293

4.6.3设置当前计数值294

4.6.4读当前计数值294

4.6.5锁存时间标记294

4.6.6事件计数器比较器295

4.6.7预期的事件计数器用法296

4.7中断298

4.7.1中断源与输出引脚IRQ298

4.7.2状态位pll_lock_irq及其操作300

4.7.3状态位attn_irq及其中断操作301

4.7.4退出低功耗模式的中断301

4.8各种功能301

4.8.1复位功能301

4.8.2通用1／O302

4.8.3晶体振荡器303

4.8.4时钟输出引脚CLKO305

4.8.5输入引脚ATTN305

4.9应用306

4.9.1晶体振荡器基准频率306

4.9.2典型电路306

4.9.3晶振规格308

4.10电气特性309

4.10.1极限参数309

4.10.2推荐条件309

4.10.3直流电气特性310

4.10.4交流电气特性310

5.1概述312

5.2主要特性312

5.3引脚配置313

5.4电路描述316

5.5 IEEE 802.15.4调制方式317

5.6配置简述319

5.7评估软件319

5.8 4线串行配置和数据接口319

5.8.1引脚配置319

5.8.2寄存器存取319

5.8.3状态字节321

5.8.4选通命令321

5.8.5 RAM存取321

5.8.6 FIFO存取323

5.8.7 SPI的多个存取323

5.9微控制器接口和引脚描述324

5.9.1配置接口324

5.9.2接收模式324

5.9.3 RXFIFO溢出326

5.9.4发送模式326

5.9.5总控和引脚状态327

5.10解调器、符号同步和数据判定327

5.11帧格式328

5.11.1同步头328

5.11.2帧长度域329

5.11.3 MAC协议数据单元329

5.11.4帧校验序列330

5.12 RF数据缓冲330

5.13地址识别332

5.14应答帧333

5.15无线通信控制状态机334

5.16 MAC安全操作334

5.16.1密钥334

5.16.2当前时间／计数器336

5.16.3单独加密336

5.16.4内嵌式安全操作336

5.16.5 CTR337

5.16.6 CBC-MAC337

5.16.7 C.CM338

5.16.8时序338

5.17线性中频和自动增益控制338

5.18 RSSI／能量检测338

5.19链路质量指示339

5.20空闲信道评估339

5.21频率和信道编程设置340

5.22电压控制振荡器和锁相环自校准340

5.23输出功率编程设置341

5.24晶体振荡器341

5.25输入／输出匹配342

5.26发送测试模式342

5.26.1未调制的载波342

5.26.2已调制的频谱342

5.27系统考虑和指导方针344

5.28印刷电路板设计建议346

5.29天线的考虑346

5.30配置寄存器347

5.31测试输出信号363

5.32应用电路366

5.33极限参数369

5.34运行条件369

5.35电气规范370

6.1概述374

6.2主要特性375

6.3引脚和I／O口配置375

6.4 8051 CPU378

6.4.1简介378

6.4.2复位378

6.4.3存储器378

6.4.4特殊功能寄存器383

6.4.5 CPU寄存器和指令集387

6.4.6中断387

6.4.7振荡器和时钟391

6.5外部设备391

6.5.1 I／O口391

6.5.2 DMA控制器399

6.5.3 MAC计数器407

6.5.4 AES（高级加密标准）协处理器412

6.5.5 USART416

6.6无线模块423

6.6.1 IEEE 802.15.4调制方式424

6.6.2选通命令425

6.6.3 RF寄存器425

6.6.4中断426

6.6.5 FIFO存取427

6.6.6 DMA428

6.6.7接收模式428

6.6.8 FIFO溢出429

6.6.9发送模式429

6.6.10总控和状态430

6.6.11解调器、符号同步器和数据判定430

6.6.12帧格式430

6.6.13同步头431

6.6.14帧长度域432

6.6.15 MAC协议数据单元432

6.6.16帧校验序列432

6.6.17 RF数据缓冲器433

6.6.18地址识别434

6.6.19应答帧434

6.6.20无线控制状态机435

6.6.21 MAC安全操作437

6.6.22线性中频和自动增益控制设置437

6.6.23接收信号强度指示器／能量检测437

6.6.24链路质量指示437

6.6.25空闲信道评估438

6.6.26频率和信道编程设置438

6.6.27电压控制振荡器和锁相环自校准439

6.6.28输出功率编程设置439

6.6.29输入／输出匹配439

6.6.30发送测试模式440

6.6.31印刷电路板设计建议441

6.6.32天线的考虑442

6.6.33 CSMA-CA／选通处理器442

6.6.34无线寄存器450

6.6.35无线测试输出信号463

6.7系统考虑和指导方针464

6.8应用电路464

6.9极限参数466

6.10运行条件466

6.11电气规范467

6.11.1特性概述468

6.11.2 RF接收469

6.11.3 RF发送470

6.11.4 32 MHz晶体振荡器470

6.11.5 32.768 kHz晶体振荡器470

6.11.6低能耗RC振荡器471

6.11.7高速RC振荡器471

6.11.8频率合成器471

6.11.9模拟温度传感器472

6.11.10 8～14位ADC472

6.11.11控制输入交流特性473

6.11.12 SPI交流特性473

6.11.13调试接口交流特性474

6.11.14口输出交流特性474

6.11.15计数器输入交流特性475

6.11.16直流特性475

7.1概述476

7.2主要特性477

7.3引脚配置与说明478

7.4顶层功能482

7.5系统模式功能483

7.5.1接收（RX）信道483

7.5.2发送（TX）信道484

7.5.3集成的MAC模块484

7.5.4包跟踪接口485

7.5.5微控制器XAP2b485

7.5.6嵌入的存储器485

7.5.7加密加速器487

7.5.8复位检测487

7.5.9上电复位487

7.5.10时钟源488

7.5.11随机数发生器489

7.5.12看门狗计时器489

7.5.13睡眠计时器490

7.5.14电源管理490

7.6应用模式功能描述490

7.6.1 GPIO491

7.6.2串行控制器SC1500

7.6.3串行控制器SC2519

7.6.4通用计数器535

7.6.5 ADC模块550

7.6.6事件管理器552

7.6.7集成稳压器555

7.7 SIF模块编程设置和调试接口556

7.8典型应用556

7.9寄存器地址表557

7.10电气特性561

7.10.1极限参数561

7.10.2工作条件561

7.10.3环境特性561

7.10.4直流特性562

7.10.5交流特性563

8.1引言565

8.2光传感节点的功能566

8.3 TinyOS操作系统和nesC语言570

8.4光传感节点的实现571

8.4.1评估板硬件简介571

8.4.2 ZigBee协议栈总体结构571

8.4.3协议层的实现573

8.4.4 LSM应用实现573

9.1简述575

9.2开发套件组成575

9.3开发套件的主要特性与接口578

9.4使用CC2400EB和CC2320EM的ZigBee包探测软件582

9.5使用带有Z-Stack的CC2420DB演示板584

9.6 CC2420DB ZigBee应用开发环境586

9.7 JTAG ICE587

9.8在系统编程588

9.9故障排查589

附录 缩略语590

参考文献595