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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 Sniffer 101

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 Profile 300

8.4.1 ZCL 300

8.4.2 Profile 302

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PANID 358

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API 423

附录B 网络层信息库属性 426

附录C 光盘目录 427

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