基于ARM平台的ZigBee网络节点的驱动程序设计

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在众多无线通信技术当中,ZigBee技术以其低功耗、低成本、实时性好等优势在无线传感网络及物联网等领域中得到了广泛的应用。在ZigBee技术的应用过程中,保证ZigBee网络节点中射频芯片与控制芯片之间正确的数据交换无疑是一项重要的技术环节,而对于在操作系统下的芯片控制来说,射频芯片的驱动程序则是实现芯片之间数据通信的关键内容。  本论文完成了一个ZigBee网络节点平台的构建工作,该平台主要包括ARM-Linux嵌入式系统与射频收发器CC2420两部分,从而为短距离、低功耗的无线数据传输系统提出了一种方便快捷的解决方案。同时,论文开发了针对射频收发器CC2420等模块的驱动程序并实现了ZigBee网络节点中射频芯片与控制芯片之间的有效数据交换,以及ZigBee网络节点之间的无线通信。  课题主要完成以下工作:  1.完成由ARM-Linux嵌入式系统与射频收发器CC2420组成的ZigBee网络节点开发平台的构建工作,包括内核配置、硬件连接关系与交叉编译环境的建立和网络文件系统的建立,并实现了CC2420无线收发模块的电路设计。  2.详细研究了ZigBee技术的架构、网络、与其他技术特点,在分析Linux设备驱动程序设计方法的基础上,制定出了本课题所针对设备的驱动程序的关键技术,并抽象出了其驱动程序的设计方式为:自底向上的字符型设备驱动。  3.根据CC2420与微处理器S3C2440A的数据交换方式,确定层次化的驱动程序设计方法,即先开发负责底层通信的SPI驱动程序,再根据芯片工作原理开发上层驱动,同时将底层驱动程序括入其中,从而为解决节点之间的无线传输问题提供了驱动基础。  4.开发上层应用程序,利用两个射频节点系统进行实际的驱动程序测试,完成基本的点对点无线数据传输工作。
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