基于CC2430的Zigbee无线数传模块设计

　　1 引 言

　　随着传感器技术、DSP技术、计算机技术和芯片技术的快速发展， 无线传感器网络和短距离无线个人局域网技术得到了飞速发展。世界各大半导体公司都相继研发出了基于ZigB ee技术的SOC芯片， 使得Z igBee技术能够在很小的空间以很高的性能得以实现， 并在各方面应用中越来越体现出其优势。

　　TI的CC2430是业界首款可提供超强特性的ZigBee SoC解决方案。它将领先CC2420 RF收发器的出色性能与业界标准增强型MCU 的8kBRAM 与丰富的外设集完美结合。ZigBee技术被列为当今世界发展最快、市场前景最广阔的十大最新技术之一， 其传输距离约为70m 左右， 网路架构具备M aster /S lave属性， 并可达到双向通信共用。因此， 设计开发出一种高可靠性的无线传感器模块成为新的研究热点。

　　2 Z igBee技术简介

　　ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂性、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术， 一种介于无线标记技术和蓝牙技术之间的技术方案。主要用于近距离无线连接， 是一组IEEE 批准通过的802.15. 4无线标准开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。ZigB ee联盟还开发了安全层， 以保证这种便携设备不会意外泄露其标识， 而且这种利用网络的远距离传输不会被其他节点获得。它依据IEEE802. 15. 4 标准能在上千个微小的传感器之间相互协调实现通信， 可完成数据的采集、量化、处理、融合及传输。

　　ZigBee以一个个独立的工作节点为依托， 通过无线通信组成星状、片状或网状网络。因此， 每个节点的功能并非相同， 为降低成本， 系统中大部分的节点为子节点。从组网通信上， 它只是其功能的一个子集， 成为精简功能设备。简单的控制应用， 传输的数据量较少， 对传输资源和通信资源占用不多， 可以采用非常廉价的实现方案， 在网络结构中一般作为通信终端。另外还有一些节点， 负责与所控制的子节点通信， 称之为全功能设备(也成为协调器)。需要功能相对比较强大的MCU， 一般在网络结构中用作于网络控制和管理功能， 还要完成成员身份管理、链路状态信息管理以及分组转发等任务。

　　3 无线网络的通信协议

　　完整的Z igBee协议套件由高层应用规范、应用会聚层、网络层、数据链路层和物理层组成。网络层以上协议由ZigB ee 联盟制定， IEEE802. 15. 4负责物理层和链路层标准。PHY 层由射频收发器以及底层的控制模块构成。MAC 子层为高层访问物理信道提供点到点通信的服务接口。应用会聚层将主要负责把不同的应用映射到ZigB ee网络上。

　　物理层提供了媒体访问控制层与无线物理通道之间的接口， 主要完成激活/休眠无线收发设备、对当前频道进行能量检测、链路质量指示、为载波检测多址与避免碰撞( CSMA - CA )进行空闲频道*估、频道选择、数据的发送及接收等。