融合GPRS技术的ZigBee无线网络
3．3 GPRS-ZigBee混合系统网络协调器的软件设计
3．3．1 ZigBee模块软件结构
ZigBee协议栈是基于OSI模型分层设计，分为驱动层、协议层和应用层。驱动层主要提供硬件控制和相应的接口，协议层主要包括基于802．15．4协议的物理层数据链路层和网络层，应用层调用协议层提供的服务，完成系统操作并和其他功率电感器模块通讯。
3．3．1．1 驱动层的设计
驱动层的设计主要是CCl000的驱动设计，CCl000可以由PDATA、PCLK和PALE实现通信配置，并由DIO和DCLK完成数据的传输。一个完整的CCl000配置要求发送29个数据帧，每个16位(7个地址位、1个读／写位和8个数据位)。驱动层的CCl000驱动以及驱动层和协议层的接口在AtMegal28中软件实现。
3．3．1. 2 协议层的设计
协议层主要完成网络的组成和网络成员的管理，其中物理层主要负责物理层数据的发送和接收，MAC层主要负责帧控制电感器厂家和数据校验，网络层主要负责网络的组建和网络成员管理，本设计为一个网络协调器和多个网络节点组成的星型网络，在组建网络前网络协调器首先检查网络环境，扫描网络信道，发送组网广播，通告网络的PAN ID以及自己的64位MAC地址，等待网络节点设备的连接请求，并依次登录网络节点设备。网络节点扫描信道，向网络协调器发出登录或者离开请求，等待网络协调器将该节点加入或删除出网络。
节点申请加入时搜索信道空闲状态，发送信标帧，在接收到多个带有链路质量信号参数的信标帧后，选取链路质量较好的节点并向协调器发出入网请求帧，协调器准许后会分配网内短地址给该节点。每个节点都有一个邻居表，并且可以对其动态维护，在该邻居表中含有一个父节点地址(除了根节点外)和多个子节点地址(除了叶结点外)，如此依次处理，则所有节点都登录形成无线网络，同理，一个节点离开网络时，将向其父节点发送请求帧，父节点在接收到请求后会将该节点从网络中摘除并向子节点发送响应帧。
网内传播的信息帧有四种类型，分别为信标帧、数据帧、命令帧和确认帧。以通用NWK帧为例，信息帧的格式为：
3．3．2 GPRS模块设计
GPRS模块通过GPRS的AT指令集控制功率电感GSM和GPRS通信，电感电感器封装厂家AT指令集是美国贺氏公司开发的Modem控制指令集，每个指令都采取“AT+控制字符串”的形式传送，指令开始的“AT”字符可以用来在SIM300和AtMegal28之间开始UART通信时实现自适应波特率设置。主CPU通过UART控制SIM300的GPRS通信。
3．3．3 CAN模块设计
本系统的主控CPU通过MICROCIP公司的CAN总线控制器和CAN总线收发器实现CAN总线控制，通过CAN总线控制可以实现本地控制和zigBee无线传感器网络以及GPRS广域网之间的数据通信，实现更复杂的系统控制。
3．3．4 系统级设计
网络协调器通过中断控制协调GPRS模块、ZigBee模块、CAN总线模块和USB模块的工作，中断的优先级控设定为GPRS通讯为优先级最高，然后依次是ZigBee通讯、CAN总线通讯和USB通讯。中断序列的管理采用一种优先级邮箱式的管理，每级中断来临时都会向中断序列邮箱发送一封邮件，邮件根据中断来源具备四种优先级之一，控制器每次中断来临时都会检查当前中断是否为中断序列邮箱中中断级别最高的中断，如果是，则启动该优先级的中断或者继续处理当前中断，如果当前中断不是中断序列邮箱中中断级别最高的中断，则放弃当前优先级中断并开启当前中断序列邮箱中级别最高的中断。控制器在处理完每个中断后控制器把刚刚处理完的优先级的中断删除出中断序列邮箱，然后在中断序列邮箱中再次寻找优先级最高的优先级中断启动或继续处塑封电感器理。
主网络协调器确定网络标准时间基准，通过GPRS在ZigBee网络内以信标帧的形式发送，各网络协调器生成各自的控制令牌，在各网络协调器管理的子网络中，网络节点按照节点注册的顺序以时间平均TDMA的方式在由注册节点组成的环形队列中顺序传送控制令牌，得到控制令牌的节点可以发送或者接收数据，没有发送和接收数据需要的节点将被忽略。图9系统状态转移图，图10系统PCB图。平面变压器厂家 | 平面电感厂家
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