Zigbee系列 学习笔记二（工程文件分析）

以下为转载内容，因为学习Zigbee，稍作整理了一下，希望作者不要怪罪。

一、下载ZStack-CC2530.2.5.1a 网址http://download.csdn.net/detail/thanksgining/8328925

下载后：

二、安装ZStack-CC2530.2.5.1a

安装后：

 

Components：顾名思义这个是库文件，里面放了一些ZDO，driver，hal，zcl等库代码

Documents：这个不用说大家都知道是放TI的开发文档的，你能够把这些文档一个个看懂，你对这个协议栈已经是了如指掌了。里面很多都是讲述协议栈的API的必须读

Projects：这个文件夹放的是TI协议栈的例子程序，一个个例子程序都是以一个个project的形式给我们的，学好这些例子程序的一两个，基本你就能做事情了

Tools：这个文件是放TI的例子程序的一些上位机之类的程序，作为工具使用

Components文件夹

 

如上所言，全是一些库的东西，hal是硬件层面上的一些driver等等。mac、zmac是mac层的协议接口，mt是我们用到的API几乎都可以在这里找到例子。osal这个就是TI的ZStack协议栈的操作系统，是事件驱动的，stack是一些zdo和zcl等等。

三、打开SamleApp.eww工程，路径：ProjectszstackSamplesSampleAppCC2530DB

 

现在我们先来看看Projects这个文件夹，里面是Ti给我们的一些例子程序之类的东西。，Projects->zstack之后我们可以看到这样子的一堆目录

      

同样来说说这些目录都是干啥的，第一个就够霸气了，HomeAutomation，会英文的都知道，这是智能家居的例子，里面包含了一个开关程序例子，灯光例子，还有一个空中升级的例子。Libraies我就不说了，这是库的文件夹，OTA是啥来的呢？这是TI提供的一个空中升级的插件程序，你的程序不一定要用到。Samples这个文件夹放得是一个简单的例子程序，好了，其他的不说了，ZMain放的是main函数的文件，因为协议栈用到了很多种的板子，所以提供了不同类型板子的程序模块。我们一般用到的是TI2530DB里面的那部分程序。

1、进入main函数，文件路径：ZMain下的ZMain.c

int main( void )

{

　　/* * Turn off interrupts 关闭所有中断，其实就是关闭总中断 * #define INTS_ALL 0xFF * 最终调用 EA = 0; */

　　osal_int_disable( INTS_ALL );

　　 /* * Initialization for board related stuff such as LEDs * 初始化系统时钟、LEDs */

　　HAL_BOARD_INIT();

　　/* * Make sure supply voltage is high enough to run * 检查芯片电压是否正常 */

　　zmain_vdd_check(); // Initialize board I/O InitBoard( OB_COLD );

　　/* * Initialze HAL drivers * 初始化ADC、DMA、AES、LED、LCD、KEY * UART、SPI等有放在此函数初始化，但没有实现 * 硬件相关初始化 */

　　HalDriverInit();

　　/* * Initialize NV System * 初始化FLASH、存储器 */

　　osal_nv_init( NULL );

　　/* * Initialize the MAC * 初始化MAC层 */

　　ZMacInit();

　　/* * Determine the extended address * 确定IEEE 64位地址 */

　　zmain_ext_addr();

　　#if defined ZCL_KEY_ESTABLISH //没有定义

　　// Initialize the Certicom certificate information.

　　zmain_cert_init();

　　#endif

　　/* * Initialize basic NV items * 初始化非易失变量 */

　　zgInit();

　　 #ifndef NONWK

　　// Since the AF isn't a task, call it's initialization routine

　　afInit();

　　#endif 

　　/* * Initialize the operating system * 初始化操作系统 */

　　osal_init_system();

　　/* * Allow interrupts 允许所有中断，其实就是开总中断 * #define INTS_ALL 0xFF * 最终调用 EA = 1; */

　　osal_int_enable( INTS_ALL );

　　/* * Final board initialization * 初始化按键 * #define OB_READY 2 */

　　InitBoard( OB_READY );

　　/* * Display information about this device * 在LCD上打印显示此设备的设备信息 */

　　zmain_dev_info();

　　/* Display the device info on the LCD */

　　#ifdef LCD_SUPPORTED //没有定义

　　zmain_lcd_init();

　　#endif

　　#ifdef WDT_IN_PM1 //没有定义

　　 /* If WDT is used, this is a good place to enable it. */

　　WatchDogEnable( WDTIMX );

　　#endif

　　/* * No Return from here * 执行操作系统，进入后不会返回 */

　　osal_start_system();  

　　return 0; // Shouldn't get here.

}//main()

对于一个片上系统而言，必需有电源、晶振/时钟、存储器等部件组成，所有我们的协议栈也必需初始化这些。从main函数也可以看出，它确实也初始化的电压、时钟、存储器，还有网络、IEEE、系统、非易失变量等一些初始化，这些初始化主要根据具体的硬件平台。而ZStack协议栈采用的是多任务机制，并且采用轮询方式来执行这些任务。在调用osal_start_system启动系统之后，系统就开始永无止境地轮询来执行每个任务。在看系统启动后是如何轮询所有的任务之前，我们先来看下系统初始化函数osal_init_system

uint8 osal_init_system( void )

{

　　/* * Initialize the Memory Allocation System * 初始化内存分配 */

　　osal_mem_init();

　　/* * Initialize the message queue * 初始化消息队列 * /

　　/*typedef void * osal_msg_q_t; * osal_msg_q_t osal_qHead;

　　/*osal_qHead是一个void的指针,可以指向任何类型 */

　　osal_qHead = NULL;

　　/* * Initialize the timers * 函数里只有一条语句：osal_systemClock = 0; * 而static uint32 osal_systemClock; * 初始化定时计时变量为0 */

　　osalTimerInit();

　　/* * Initialize the Power Management System * 初始化电源管理 */

　　osal_pwrmgr_init();

　　/* * Initialize the system tasks. * 初始化系统任务 */

　　osalInitTasks();

　　/* * Setup efficient search for the first free block of heap. * 设置有效的搜索第一堆的自由块 */

　　osal_mem_kick();

　　return ( SUCCESS );

}

系统的初始化主要从操作系统层面来做相应的初始化，比如内存管理、电源管理、消息队列等一些初始化。其中的定时器初始化，是因为ZStack-OSAL系统采用了定时捕捉任务事件的发生。这里主要是系统任务初始化函数osalInitTask()，将整个系统的所有任务都初始化了。

 首先，我们要来说的就是zstack的操作系统---OSAL，我们的协议栈其实是运行在TI的OSAL操作系统之上的，我们的程序（在程序中叫做task）和协议栈的各层都是作为osal的一个个任务在运行，由osal来调度的。我们刚才看到的是如何去启动了osal系统而已，既然我们的程序和协议栈都是osal的一个任务，那么我们如何把自己的任务注册进来呢？这是接下来我们要说的问题，至于osal的基本机制，我们以后再说，现在要做的是先让大家能够下载些程序下去玩玩，满足一下虚荣之心先。

四、建立自己的任务

      还是按照例子来说比较好说，那么我们挑选的例子就是TI的一个基本的例子，实现了一些最基本的入网和收发数据亮灯程序。我挑选了ZStack-CC2530-2.5.1aProjectszstackSamplesGenericApp这个工程来说明如何建立自己的任务，打开ZStack-CC2530-2.5.1aProjectszstackSamplesGenericAppCC2530DB里面的IAR工程，我们可以看到这样子的架构。

当然你重头到尾建立这样子一个工程是挺费劲的，TI已经提供好了，那就用TI的例子修改就行了，没必要重头到尾建立一次，我建过，还是要看着TI的配置来做，很麻烦，很多配置东西你要清楚才能配置好。我们要建立自己任务，那么这些东西都在App这个Group里面，看看里面有啥东西

可以看出只有三个文件，这三个文件却大有头，这样子的架构几乎成了TI的zstack的程序架构，几乎所有的都是这样子写的，GenericApp.h放的是一些用户的宏定义，GenericApp.c实现我们自己的任务代码，OSAL_GenericApp.c主要是实现osal协议的协议初始化接口的编写，我们的任务添加，就靠这三个文件了！好，我们先不看我们的任务代码是怎么实现的，我们先看OSAL_GenericApp.c是怎么添加我们的任务的和初始化osal的任务的，内容不多，就全放上来吧。

#include "ZComDef.h"  
#include "hal_drivers.h"  
#include "OSAL.h"  
#include "OSAL_Tasks.h"  
  
#if defined ( MT_TASK )  
  #include "MT.h"  
  #include "MT_TASK.h"  
#endif  
  
#include "nwk.h"  
#include "APS.h"  
#include "ZDApp.h"  
#if defined ( ZIGBEE_FREQ_AGILITY ) || defined ( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )  
  #include "ZDNwkMgr.h"  
#endif  
#if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION )  
  #include "aps_frag.h"  
#endif  
  
#include "GenericApp.h"  
  
/********************************************************************* 
 * GLOBAL VARIABLES 
 */  
  
// The order in this table must be identical to the task initialization calls below in osalInitTask.  
const pTaskEventHandlerFn tasksArr[] = {  
  macEventLoop,  
  nwk_event_loop,  
  Hal_ProcessEvent,  
#if defined( MT_TASK )  
  MT_ProcessEvent,  
#endif  
  APS_event_loop,  
#if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION )  
  APSF_ProcessEvent,  
#endif  
  ZDApp_event_loop,  
#if defined ( ZIGBEE_FREQ_AGILITY ) || defined ( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )  
  ZDNwkMgr_event_loop,  
#endif  
  GenericApp_ProcessEvent  
};  
  
const uint8 tasksCnt = sizeof( tasksArr ) / sizeof( tasksArr[0] );  
uint16 *tasksEvents;  
  
/********************************************************************* 
 * FUNCTIONS 
 *********************************************************************/  
  
/********************************************************************* 
 * @fn      osalInitTasks 
 * 
 * @brief   This function invokes the initialization function for each task. 
 * 
 * @param   void 
 * 
 * @return  none 
 */  
void osalInitTasks( void )  
{  
  uint8 taskID = 0;  
  
  tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);  
  osal_memset( tasksEvents, 0, (sizeof( uint16 ) * tasksCnt));  
  
  macTaskInit( taskID++ );  
  nwk_init( taskID++ );  
  Hal_Init( taskID++ );  
#if defined( MT_TASK )  
  MT_TaskInit( taskID++ );  
#endif  
  APS_Init( taskID++ );  
#if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION )  
  APSF_Init( taskID++ );  
#endif  
  ZDApp_Init( taskID++ );  
#if defined ( ZIGBEE_FREQ_AGILITY ) || defined ( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )  
  ZDNwkMgr_Init( taskID++ );  
#endif  
  GenericApp_Init( taskID );  
}  

其实里面就两样东西是重要的，一个是tasksArr这个数组，一个是osalInitTasks这个函数

tasksArr其实就是osal的一个任务列表，里面包含了osal系统中所有的任务，里面有我们任务处理事件的循环，当有消息是给我们的任务的时候osal就会调用我们的任务处理循环GenericApp_ProcessEvent，当然啦，osal没有win系统那么牛叉，更没有linux系统那么让人感到可爱，他是一个让人感到不恶心，可是不讨人喜欢的小小的实时操作系统。osalInitTasks这个其实就是任务初始化函数，在上面的osal_start_system之前会被调用，而且这个函数会调用很多任务的初始化函数，同样包括我们自己的任务的初始化函数GenericApp_Init，至于GenericApp_ProcessEvent和GenericApp_Init等下再说，我们先来看看到底是啥时候调用了osalInitTasks，以及tasksArr是如何被osal使用的。

我们回到main函数中，可以看到这样子的一个函数被调用了osal_init_system，我们再看看看osal_init_system做了什么

uint8 osal_init_system( void )
{
  // 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();

  // Setup efficient search for the first free block of heap.
  osal_mem_kick();

  return ( SUCCESS );
}

很明显，在这里他不但初始化了osal的内存管理，电源管理，并且调用了我们的osalInitTasks函数来初始化osal的所有task，所以在系统进入大循环之前，这些任务是被初始化了的，而osal是如何知道我们的这些任务的呢，就是通过tasksArr这个数组。我们来看看osal_run_system可以看到这样子一段events = (tasksArr[idx])( idx, events );由此可以看出，我们的任务是这样子被添加进来的，并且任务初始化的时候每个task都带了一个taskID，osal就是根据这个taskID来区分每个task，event是哪个task发起的，应该发给哪个task。