CC2530与无线传感器网络操作系统TinyOS应用实践PDF电子书下载

第1章 无线传感器网络及通信标准简介 1

1.1无线传感器网络的特点 1

1.2无线传感器网络的网络结构 3

1.2.1传感器节点 4

1.2.2网络协议 4

1.2.3网络拓扑结构 6

1.3无线传感器网络的关键技术 7

1.4无线传感器网络的应用 10

1.5无线传感器网络通信标准IEEE 802.15.4 14

1.5.1 IEEE 802.15.4的主要特点 14

1.5.2物理层（PHY）规范 17

1.5.3媒介访问层（MAC）规范 19

1.6本章小结 25

第2章 TinyOS开发环境的安装与配置 26

2.1 TinyOS-2.1.x在Winows中的手动安装 26

2.1.1安装Cygwin平台 26

2.1.2 TinyOS源码和工具包的安装 30

2.1.3 TinyOS补丁安装 32

2.1.4 TinyOS环境参数设置 33

2.1.5 TinyOS其他工具包的安装 34

2.2 TinyOS自动集成安装过程 35

2.3安装IAR EW8051编译器 38

2.4开发环境的测试 42

2.5本章小结 43

第3章 TinyOS在Windows环境下的集成开发工具 44

3.1 Source Insight 44

3.1.1 Source Insight软件介绍 44

3.1.2 nesC编程语言与Source Insight 45

3.1.3 Source Insight的自定义菜单 47

3.1.4建立Source Insight工程 55

3.1.5 Source Insight自定义菜单的使用 58

3.2 NotePad+++ 63

3.2.1 NotePad+++介绍 63

3.2.2 nesC编程语言与NotePad+++ 63

3.2.3 NotePad+++的自定义编译菜单 64

3.2.4 NotePad+++自定义菜单的使用 67

3.3 Crimson Editor 71

3.3.1 Crimson Editor介绍 71

3.3.2 nesC编程语言与Crimson Editor 72

3.3.3 Crimson Editor的自定义编译菜单 73

3.3.4 Crimson Editor编辑器中的TinyOS程序的编译方法 75

3.4 Eclipse的TinyOS插件 76

3.4.1 TinyOS插件介绍 76

3.4.2 TinyOS插件安装 76

3.4.3 TinyOS插件的环境配置 77

3.4.4 Eclipse的使用 80

3.4.5 TinyOS程序的模块关联图 84

3.5本章小结 87

第4章 enmote物联网开发平台介绍 88

4.1 enmote物联网硬件介绍 88

4.1.1网关板 88

4.1.2传感器电池节点板 93

4.1.3射频模块 94

4.1.4传感器模块 95

4.1.5 SmartRF04EB仿真器 96

4.1.6 CC Debugger仿真器 99

4.2 enmote物联网开发平台测试 102

4.2.1 enmote开发平台的硬件连接 102

4.2.2创建应用程序 103

4.2.3编译应用程序 106

4.2.4下载、烧录应用程序 107

4.2.5调试应用程序 110

4.3本章小结 115

第5章 TinyOS操作系统与nesC语言编程 116

5.1 TinyOS操作系统 116

5.1.1 TinyOS操作系统简介 116

5.1.2 TinyOS技术特点 117

5.1.3 TinyOS的体系结构 118

5.2 nesC编程语言 119

5.2.1 nesC简介 119

5.2.2接口 120

5.2.3组件 123

5.2.4接口连接 124

5.2.5 as关键字的使用 126

5.2.6通用接口（Generic Interface） 128

5.2.7通用组件（Generic Component） 129

5.3 nesC应用程序 130

5.3.1 nesC程序架构 130

5.3.2 nesC程序开发步骤 133

5.3.3 nesC程序编译过程 134

5.4 nesC程序的运行模型 136

5.4.1任务 136

5.4.2同步和异步 137

5.4.3原子与原子操作 138

5.5 TinyOS平台的搭建 140

5.5.1 TinyOS平台架构 140

5.5.2 TinyOS平台搭建过程 144

5.5.3新建平台的测试 148

5.6 CC2530平台的移植 149

5.6.1 CC2530平台结构分析 150

5.6.2源码转换的perl脚本 152

5.6.3编译选项文件 158

5.6.4编译规则文件的处理过程 161

5.6.5 CC2530底层驱动 164

5.6.6 CC2530驱动测试程序 164

5.7 TinyOS-2.x的启动过程 165

5.7.1 TinyOS-2.x的启动接口 165

5.7.2 TinyOS-2.x的启动顺序 166

5.8本章小结 171

第6章 CC2530基本接口组件设计与应用 172

6.1 CC2530的通用GPIO组件 172

6.1.1 CC2530的GPIO概述 172

6.1.2 GPIO相关寄存器 174

6.1.3 TinyOS的GPIO接口组件GeneralIO 175

6.1.4 GeneralIO接口组件的测试 178

6.2 CC2530 GPIO中断组件 182

6.2.1 CC2530 GPIO中断 182

6.2.2 GPIO中断相关寄存器 183

6.2.3 TinyOS的GPIO中断接口组件GpioInterrupt 185

6.2.4 GPIOInterupt中断组件的测试程序 189

6.3 CC2530随机数组件 193

6.3.1 CC2530随机数发生器 193

6.3.2随机数发生器相关寄存器 193

6.3.3 TinyOS的随机数组件接口 194

6.3.4 TinyOS随机数组件的软件实现 194

6.3.5 TinyOS随机数组件的硬件实现 195

6.3.6 TinyOS随机数组件的测试 197

6.4 CC2530 Flash组件 200

6.4.1 CC2530存储器介绍 200

6.4.2 CC2530存储器空间 200

6.4.3 CC2530 Flash控制器 202

6.4.4 CC2530 Flash操作的相关寄存器 203

6.4.5 CC2530 Flash组件接口与实现 204

6.4.6 CC2530 Flash组件的测试程序 208

6.5 CC2530高级加密标准AES组件 211

6.5.1 CC2530 AES协处理器介绍 212

6.5.2 CC2530 AES相关寄存器 214

6.5.3 CC2530的AES组件接口与组件实现 214

6.5.4 CC2530 AES组件的测试程序 218

6.6 CC2530 DMA组件 221

6.6.1 CC2530 DMA介绍 221

6.6.2 CC2530 DMA控制器 222

6.6.3 CC2530 DMA配置结构 224

6.6.4 CC2530 DMA中断触发源 226

6.6.5 CC2530 DMA相关寄存器 227

6.6.6 CC2530的DMA组件接口与组件实现 228

6.6.7 CC2530 DMA组件的测试程序 233

6.7 CC2530 WatchDog组件 236

6.7.1 CC2530 WDT定时器介绍 236

6.7.2 CC2530 WDT相关寄存器 237

6.7.3 CC2530 WDT组件接口与组件实现 238

6.7.4 CC2530 WDT组件的测试程序 240

6.8 CC2530定时器组件 243

6.8.1 CC2530定时器1介绍 243

6.8.2 CC2530定时器1相关寄存器 246

6.8.3 TinyOS的定时器接口 247

6.8.4 CC2530的TinyOS定时器底层驱动 249

6.8.5 CC2530定时器组件的测试 255

6.9本章小结 260

第7章 CC2530外设组件接口开发 261

7.1 CC2530 ADC组件 261

7.1.1 CC2530的ADC组件介绍 261

7.1.2 CC2530的ADC操作 262

7.1.3 CC2530的ADC相关寄存器 263

7.1.4 TinyOS的ADC组件 266

7.1.5 ADC组件的测试程序 270

7.2 CC2530串口通信组件 274

7.2.1 CC2530串口介绍 274

7.2.2 CC2530串口相关寄存器 276

7.2.3 CC2530串口与引脚关系 277

7.2.4 TinyOS的串口通信接口 278

7.2.5 CC2530串口通信组件的实现 279

7.2.6 CC2530串口通信组件的测试程序 283

7.3 SPI通信协议组件 288

7.3.1 SPI通信接口介绍 288

7.3.2 SPI总线组件的TinyOS底层驱动 290

7.3.3 LCD驱动接口与组件 293

7.3.4 SPI/LCD组件的测试程序 297

7.4 I2C通信协议组件 299

7.4.1 I2C协议标准介绍 299

7.4.2 I2C总线组件的底层驱动 301

7.4.3 I2C总线中间层驱动组件 306

7.4.4 I2C总线组件的测试程序 308

7.5本章小结 312

第8章 CC2530射频通信组件设计 313

8.1 CC2530射频模块 313

8.1.1 CC2530射频模块介绍 313

8.1.2 IEEE802.15.4帧格式 314

8.1.3 CC2530射频发送模式 316

8.1.4 CC2530射频接收模式 317

8.1.5 CC2530射频中断 321

8.1.6 CC2530射频频率和通道 324

8.1.7 CC2530射频调制格式 324

8.2 TinyOS通信接口和组件 326

8.2.1 message_ t消息结构体 326

8.2.2基本通信接口 327

8.2.3主动消息接口 328

8.2.4 ActiveMessageC通信组件 329

8.3 CC2530射频驱动控制接口和组件 330

8.3.1 CC2530 Packet接口与实现组件 330

8.3.2 CC2530RFControl接口与实现组件 333

8.3.3 CC2530射频中断接口和组件 337

8.4 CC2530射频数据接收和发送 341

8.4.1 CC2530的CSP协处理器 341

8.4.2 CC2530的立即执行选通命令 341

8.4.3 CC2530的射频数据发送操作 342

8.4.4 CC2530的射频数据接收操作 346

8.5本章小结 349

第9章 CC2530射频通信组件应用 350

9.1点对点通信 350

9.1.1主动消息组件ActiveMessageC 350

9.1.2点对点通信实例 351

9.1.3点对点通信下载测试 356

9.1.4点对点消息包的捕获 357

9.2点对多点通信 361

9.2.1点对多点通信概念 361

9.2.2点对多点通信实例 362

9.2.3点对多点通信下载测试 366

9.2.4点对多点消息包的捕获 367

9.3 CC2530通信信道设置 368

9.3.1 CC2530的通信信道 368

9.3.2 CC2530的通信信道定义 369

9.3.3 CC2530的通信信道静态设置 370

9.3.4 CC2530的通信信道动态设置 373

9.3.5 CC2530信道测试程序 378

9.4 CC2530 RSSI采集 380

9.4.1 CC2530的RSSI 380

9.4.2 CC2530的RSSI获取接口函数 382

9.4.3 CC2530的RSSI采集程序 383

9.5 CC2530发送功率的设置 388

9.5.1 CC2530的发送功率 388

9.5.2 CC2530发送功率的设置方法 389

9.5.3 CC2530发送功率的静态设置 389

9.5.4 CC2530发送功率的动态设置 391

9.5.5 CC2530发送功率测试程序 394

9.6本章小结 396

第10章 TinyOS传感器节点驱动与应用 397

10.1 SHTxx温湿度传感器 397

10.1.1 SHTxx介绍 397

10.1.2 SHTxx接口说明 398

10.1.3测量值的转换 400

10.1.4温湿度传感器节点 401

10.1.5 SHTxx传感器的TinyOS驱动 401

10.1.6 SHTxx传感器驱动测试 406

10.2 DS18B20温度传感器 410

10.2.1 DS18B20介绍 410

10.2.2 DS18B20操作命令 411

10.2.3 DS18B20应用电路 412

10.2.4 DS18B20传感器节点电路 413

10.2.5 DS18B20的TinyOS驱动程序 413

10.2.6 DS18B20传感器驱动测试 418

10.3光敏传感器 421

10.3.1光敏电阻介绍 421

10.3.2光敏传感器节点 422

10.3.3光敏传感器驱动程序 423

10.3.4光敏传感器驱动测试 425

10.4超声波测距传感器 428

10.4.1超声波测距原理 428

10.4.2 HC-SR04超声波测距模块 429

10.4.3超声波传感器节点 429

10.4.4超声波传感器的TinyOS驱动 430

10.4.5超声波传感器驱动测试 433

10.5本章小结 436

第11章 TinyOS-2.x网络协议与应用 437

11.1分发协议 437

11.1.1分发协议介绍 437

11.1.2分发协议接口与组件 438

11.1.3分发协议实例测试 441

11.2汇聚协议 445

11.2.1汇聚协议介绍 445

11.2.2汇聚协议接口与组件 446

11.2.3 CTP协议 448

11.2.4 CTP实现 451

11.2.5 CTP协议实例测试 453

11.3多跳路由协议应用 461

11.3.1多跳路由的根节点程序 461

11.3.2多跳路由的传感器节点程序 465

11.3.3多跳路由的数据采集程序 470

11.4本章小结 472

参考文献 473