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理论篇3

第1章 无线传感器网络概述3

1.1 无线传感器网络的发展历程3

1.2 无线传感器网络的研究现状和前景5

1.2.1 无线传感器网络的研究现状5

1.2.2 无线传感器网络的研究前景7

1.3 无线传感器网络的特点8

1.4 无线传感器网络体系结构10

1.4.1 传感器节点体系结构11

1.4.2 无线传感器网络协议11

1.4.3 无线传感器网络拓扑结构13

1.5 无线传感器网络的关键技术14

1.6 无线传感器网络的应用17

1.7 典型短距离无线通信网络技术19

1.7.1 几种近距离无线通信技术20

1.7.2 短距离无线通信协议的比较22

第2章 IEEE 802.15.4/ZigBee无线传感器网络通信标准2.1 IEEE 802.15.4标准27

2.1.1 IEEE 802.15.4主要特点28

2.1.2 物理层（PHY）规范30

2.1.3 媒体介质访问层（MAC）规范34

2.1.4 分层协议标准的关键术语介绍41

2.2 ZigBee技术概述42

2.2.1 网络层（NWK）规范43

2.2.2 应用层（APL）规范45

2.2.3 ZigBee协议栈各层帧结构之间的关系48

2.2.4 ZigBee网络配置48

2.2.5 ZigBee协议术语50

2.2.6 数据传输机制52

准备篇58

第3章 ZigBee开发平台58

3.1 ZigBee硬件平台介绍58

3.1.1 ZigBee无线传感器网络技术开发套件58

3.1.2 HFZ-SmartRF04EB母板61

3.1.3 HFZ-CC2430/31EM模块70

3.1.4 HFZ-SoC_BB（电池板）73

3.2 ZigBee开发软件介绍75

3.2.1 IAR EW8051集成开发环境及其使用说明75

3.2.2 ZigBee2006协议栈96

3.2.3 SmartRF Flash Programmer软件100

3.2.4 ZigBee协议分析仪软件Packet Sniffer101

3.2.5 ZigBee无线定位系统图形监视软件102

第4章 CC2430基础实验109

4.1 CC2430芯片概述109

4.1.1 主要特性110

4.1.2 CC2430/31芯片引脚的功能111

4.1.3 增强型8051内核113

4.2 通用数字I/O接口129

4.2.1 实验目的129

4.2.2 实验原理及代码129

4.2.3 实验演示133

4.3 点阵式LCD驱动134

4.3.1 实验目的134

4.3.2 实验原理及代码134

4.3.3 实验演示136

4.4 时钟模式136

4.4.1 实验目的136

4.4.2 实验原理及代码137

4.4.3 实验演示141

4.5 外部中断实验141

4.5.1 实验目的141

4.5.2 实验原理及代码141

4.5.3 实验演示145

4.6 定时器中断145

4.6.1 实验目的145

4.6.2 实验原理及代码145

4.6.3 实验演示152

4.7 秒表153

4.7.1 实验目的153

4.7.2 实验原理及代码153

4.7.3 实验演示156

4.8 ADC单次采样实验156

4.8.1 实验目的156

4.8.2 实验原理及代码157

4.8.3 实验演示163

4.9 Temp Sensor实验163

4.9.1 实验目的163

4.9.2 实验原理及代码163

4.9.3 实验演示165

4.10 Joystick实验165

4.10.1 实验目的165

4.10.2 实验原理及代码166

4.10.3 实验演示170

4.11 UART实验170

4.11.1 实验目的170

4.11.2 实验原理及代码170

4.11.3 实验演示176

4.12 DMA传输177

4.12.1 实验目的177

4.12.2 实验原理及代码177

4.12.3 实验演示181

4.13 ADC连续采样实验181

4.13.1 实验目的181

4.13.2 实验原理及代码181

4.13.3 实验演示182

4.14 Flash读写操作183

4.14.1 实验目的183

4.14.2 实验原理及代码183

4.14.3 实验演示186

4.15 随机序列发生器186

4.15.1 实验目的186

4.15.2 实验原理及代码186

4.15.3 实验演示189

4.16 AES-128安全协处理器190

4.16.1 实验目的190

4.16.2 实验原理及代码190

4.16.3 实验演示200

4.17 射频通信实验200

4.17.1 实验目的200

4.17.2 实验原理及代码201

4.17.3 实验演示210

4.18 功耗模式211

4.18.1 实验目的211

4.18.2 实验原理211

4.18.3 实验演示217

入门篇221

第5章 TI Z-Stack软件架构221

5.1 最简单的操作系统221

5.2 轮转查询式操作系统的应用222

5.3 Z-Stack软件架构225

5.3.1 系统初始化225

5.3.2 操作系统的执行225

5.3.3 在项目中组织Z-Stack文件229

第6章 TI Z-Stack开发基础233

6.1 基本概念233

6.2 应用层235

6.3 网络层237

6.3.1 寻址237

6.3.2 路由239

6.4 安全241

6.5 其他（非易失性存储器）242

进阶篇247

第7章 ZigBee基础实验（SimpleApp）247

7.1 与Z-Stack相关的IAR工程选项设置247

7.2 工程程序架构249

7.2.1 任务初始化函数249

7.2.2 任务事件处理函数252

7.3 温度传感器实验259

7.3.1 功能描述259

7.3.2 实验原理及代码260

7.3.3 实验演示270

7.3.4 Z-Tool工具使用271

7.3.5 Packet Sniffer工具使用275

7.4 灯开关实验282

7.4.1 功能描述282

7.4.2 实验原理及代码282

7.4.3 实验演示288

7.4.4 SmartRF Flash Programmer工具使用288

第8章 ZigBee基础实验（HomeAutomation）8.1 绑定290

8.1.1 绑定表格290

8.1.2 绑定建立292

8.1.3 绑定解除297

8.2 命令298

8.3 簇300

8.4 Profile300

8.4.1 ZCL300

8.4.2 Profile302

8.5 Home Automation实验303

8.5.1 Home Automation Profile简介303

8.5.2 实验原理及代码308

8.5.3 实验演示317

提高篇323

第9章 智能家居演示系统323

9.1 系统介绍323

9.2 系统实现324

9.2.1 系统总体设计324

9.2.2 创建工程327

9.2.3 任务与事件332

9.2.4 设备信息配置334

9.2.5 建网与入网336

9.2.6 数据通信339

9.2.7 人机交互341

9.2.8 生成HEX文件349

9.3 系统演示350

第10章 无线数据透明传输系统354

10.1 系统介绍354

10.2 系统实现355

10.2.1 系统总体设计355

10.2.2 创建工程356

10.2.3 任务与事件357

10.2.4 信道和PANID358

10.2.5 设备信息配置359

10.2.6 建网与入网361

10.2.7 串口设置361

10.2.8 数据通信363

10.2.9 地址模式364

10.3 系统演示368

第11章 工业气体检测系统370

11.1 系统介绍370

11.2 系统实现371

11.2.1 系统总体设计371

11.2.2 创建路由器工程373

11.2.3 任务与事件378

11.2.4 设备信息配置381

11.2.5 建网与入网384

11.2.6 获取设备信息386

11.2.7 数据通信387

11.2.8 NV存储388

11.3 系统演示389

第12章 ZigBee无线定位系统391

12.1 系统介绍391

12.1.1 无线传感器网络的定位机制391

12.1.2 ZigBee无线定位系统393

12.2 系统实现395

12.2.1 系统总体设计395

12.2.2 ZigBee网关401

12.2.3 参考节点405

12.2.4 盲节点408

12.3 系统演示413

12.3.1 对节点编程413

12.3.2 组建ZigBee网络417

12.3.3 用Z-Location Engine软件实时监控ZigBee无线定位系统418

附录423

附录A ZigBee协议栈中常用的API423

附录B 网络层信息库属性426

附录C 光盘目录427