基于ZigBee技术的无线点餐系统设计

3 网络节点软件的设计
3．1 网络节点程序
ZigBee网络支持三种网络结构，即星状、树状和网状。节点设计基于通用性及便于开发的考虑，移植了TI公司的Z-Stack协议栈，其主要特点就是兼容性，支持IEEE 802．15．4标准的CC2430片上系统解决方案。ZigBee网络中有三种设备，分别是协调器、路由器及终端设备。协调器负责启动一个网络，在一个ZigBee网络中有且只有一个协调器设备。本系统选用了一个协调器和多个终端设备，对协议栈进行了相应的修改和增减以适应硬件电路的实际需求，组成简单的星形网络。
Z-Stack是基于操作系统的思想来构建的，采用事件轮循机制，整个协议栈用C语言编写。当各层初始化之后，系统进入低功耗模式，当事件发生时，唤醒系统，开始进入中断处理事件，结束后继续进入低功耗模式。如果同时有几个事件发生，判断优先级，逐次处理事件。这种软件构架可以极大地降级系统的功耗。整个Z-Stack的主要工作流程，大致分为系统启动、驱动初始化、OSAL初始化与启动和进入任务轮循几个阶段。
系统流程如图4所示。

当硬件初始化完成后，打开中断，执行osal_star_system()函数开始运行OSAL系统。该任务调度函数按照优先级检测各个任务是否就绪。如果存在就绪的任务则调用tasksArr()中相对应的任务处理函数去处理该事件，直到执行完所有就绪的任务。如果任务列表中没有就绪的任务，则可以使处理器进入睡眠状态实现低功耗。OSAL任务调度流程如图5所示。
ZigBee网络的形成是通过ZDApp_Init这个任务实现的。zDApp_Init任务中调用了函数ZDAPP_Net-workInit，如果是协调器就建立网络，确定PANID与频道选择，打开全局中断之后进入监听状态，监测网络中有无ZigBee信号，如果有节点申请加入网络，协调器给节点分配网络地址。对于终端设备，完成初始化之后，发送申请加入网络信号，等待协调器响应。成功加入网络后，进入休眠状态等待唤醒。网络启动程序流程如图6所示。