基于MC13213的單芯片ZigBee平臺的物理層協(xié)議研究

任務的孤立的子節(jié)點（rfd）無線連接。 為了更好地推廣應用zigbee,本文對物理層協(xié)議及編程方法進行了深入研究。物理層是zigbee的關鍵技術，完整的zigbee協(xié)議包括應用層（apl）、網(wǎng)絡層（nwk）、媒介接入控制層（mac）和物理層（phy）等。物理層通過操作底層硬件為上層提供服務接口，因此物理層的穩(wěn)定可靠關系到整個協(xié)議棧的健壯性，是其他層設計的基礎。 采用嵌入式構件化的設計方法，可提高物理層設計的可移植性和可重用性，目前很少有人做這方面的工作。本文采用射頻片上系統(tǒng)（soc）--mc13213設計了一個較通用的單芯片zigbee硬件平臺，分析和實現(xiàn)了zigbee協(xié)議物理層，按照構件化的方法進行設計，并對構件進行了詳細的測試，這不僅為基于物理層的簡單應用提供了方法，而且為后續(xù)的mac層的應用打下了基礎。 1 zigbee物理層功能概述 zigbee工作在免申請的工業(yè)科學醫(yī)療頻段。ieee 802.15.4標準中定義了兩個可用的物理層：基于2.4 ghz頻段的"短距離"實現(xiàn)和基于868/915 mhz頻段的"長距離"實現(xiàn)，兩者都使用直接序列擴頻（dsss）技術。中國目前的zigb

基于短距離無線數(shù)據(jù)低功耗傳輸協(xié)議研究

摘要 針對短距離無線數(shù)據(jù)傳輸設備因高功耗而限制了工業(yè)應用這一問題，本文基于freescale公司的mc13213硬件平臺，對其低功耗的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進行了研究，采用信標同步機制極大地降低了無線數(shù)據(jù)傳輸設備的功耗。 短距離無線數(shù)據(jù)傳輸是一種線纜替代技術，在當前很多領域（如工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療監(jiān)護、科學研究等）都得到了廣泛的應用。它的出現(xiàn)，解決了因環(huán)境和條件限制而不利于有線布線的問題，同時具有低成本、方便攜帶等優(yōu)點。然而由于存在高功耗的缺點，使得這技術在很多供電受限的工業(yè)現(xiàn)場應用中受到了很大的限制。本文基于freescale公司的mc13213硬件平臺對短距離無線數(shù)據(jù)的低功耗傳輸協(xié)議進行了研究，在保證數(shù)據(jù)可靠傳輸?shù)耐瑫r，極大地降低了設備的功耗。 1 主要芯片介紹 mc13213是freescale公司推出的一款soc芯片，它主要由微處理器和射頻模塊兩部分組成。微處理器采用8位的hcs08內核，集成了1個spi(serial peripheral interface)接口、1個8路的8/10位a/d轉換器、2個tpm(timer/pwm)模塊、2個sci(serial communicat

基于ZigBee技術的便攜醫(yī)療設備長期護理方案

圖5，mcf5223x家族系統(tǒng)框圖 安全監(jiān)測系統(tǒng)以事件提醒或潛在的可能影響患者安全的事件提醒為目標。如：當患者離開監(jiān)測區(qū)域，監(jiān)護者會收到提醒，并重新定位患者所在區(qū)域。 事件捕捉系統(tǒng)記錄患者相關事件和監(jiān)護者響應情況。這是重要的健康護理信息，并能保證事件信息和相應行動能被快速找回并檢查。 飛思卡爾使得zigbee技術能應用于醫(yī)療器械 飛思卡爾家族的zigbee技術為醫(yī)療監(jiān)護應用的需求提供了完美的低成本、低功耗、高集成度和高性能的解決方案。這些解決方案中包括了系統(tǒng)級封裝（sip）的8位mc13213，32位coldfire? 嵌入式控制器和平臺級封裝（pip）的32位mc13224解決方案。 mc13213 sip集成了mc9s08gt微控制器（mcu）和mc1320x射頻傳輸器到一個9×9mm的lga封裝中。mc13213 sip系統(tǒng)提供了60k flash和4k ram。通過使用適用于mac的ieee 802.15.4或zigbee協(xié)議棧，mc13213 sip系統(tǒng)就是一個相當好的需要網(wǎng)狀網(wǎng)絡的傳感控制器應用。 飛思卡爾的第三代mc13224是運用zigbee技術的醫(yī)療應用的理

物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)道路科學綠色地照明

盞路燈發(fā)出控制命令（路燈開啟、關閉、照明度（功率大?。┑龋?，自動調節(jié)整條道路的功率平衡；控制中心由服務器、大屏顯示、centerview中央控制系統(tǒng)軟件平臺等組成，centerview中央控制系統(tǒng)軟件平臺采用3d設計，通過縮放變換以俯視的角度觀察和控制到整個城市、一個街道、一條道路、甚至一盞路燈的照明情況；移動計算工具（筆記本電腦、pda、手機）和路燈維護車也能通過控制中心進行遠程遙測和遙控。 3 無線通信模塊 3.1 模塊設計 無線通信模塊的mcu為freesclae公司mc13213，mc13213采用sip技術在9×9mm的lga封裝內集成了mc9s08gt主控mcu和mc1320x射頻收發(fā)器。mc13213擁有4kb的ram、60kb的flash，具有1個串行外設接口（serialperipheralinterface，spi），2個異步串行通信接口（serialcommunicationsinterface，sci），1個鍵盤中斷模塊（keyboardinterrupt，kbi），2個定時器/脈寬調制模塊（timer/pwm，tpm），1個8通道10位的模數(shù)轉換器（a

Freescale：高集成與低功耗引領RF4CE全業(yè)務平臺的設計要素

rf/zigbee rf4ce、zigbee 2007幾個系列，部分產(chǎn)品可能適用于多種應用。 飛思卡爾的zigbee/rf4ce方案將射頻收發(fā)器與低功耗mcu集成至一顆單芯片，并提供從16 kb~60 kb的靈活flash存儲空間。方案可同時用于無線傳感和控制應用，無論是簡單的點對點組網(wǎng)方式還是更加復雜的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡都能應對自如。synkrorf是飛思卡爾基于zigbee/ieee 802.15.4標準的網(wǎng)絡協(xié)議棧，是用于rf4ce產(chǎn)品的最佳選擇之一。synkrorf的典型產(chǎn)品包含飛思卡爾的mc13213、mc13202、mc13224v等。其中較突出的產(chǎn)品有mc13213和mc13224。 zigbee的兼容平臺mc13213是一款sip產(chǎn)品，在9 mm×9 mm的lga封裝中集成了8位微控制器mc9s08gt和用于ieee 802.15.4的mc1320x 2.4 ghz系列收發(fā)器。mc13224平臺則通過進一步的集成化將功耗和成本降至更低。與mc13213不同的是，針對更加復雜的無線協(xié)議棧，如wirelessharttm，mc13224集成了性能更高的32位mcu和更大存儲空間。軟件方

MC13213的技術參數(shù)

產(chǎn)品型號:MC13213
產(chǎn)品型號:2~3.4
工作電壓(V):60K FLASH,4K RAM, 實用于星型,網(wǎng)狀,樹狀,拓撲結構, 802.15.4 MAC,
說明:LGA/-40～85℃
封裝/溫度:
價格/1片(套):￥42.00


  來源:

• 飛思卡爾MC1323x片上系統(tǒng)引領RF4CE全業(yè)務平臺的設計要素

  術由rf4ce聯(lián)盟與zigbee聯(lián)盟（zigbee alliance）合作共同開發(fā)。除更出色的遙控功能外，zigbee rf4ce還允許電器設備之間的雙向交互。目前常用的家電，如高清數(shù)字電視、家庭影院系統(tǒng)、機頂盒、音頻設備，以及無鑰匙門禁系統(tǒng)等應用都將從最新的zigbee rf4ce技術中受益。從此，射頻遙控將有望徹底取代傳統(tǒng)紅外（ir）技術，成為家電遙控的射頻新標準。 為滿足不斷增長的技術需求，ieee 802.15.4芯片的領先供應商飛思卡爾在發(fā)布高集成度且低功耗的zigbee兼容平臺mc13213及基于mc13212的synkrorf網(wǎng)絡協(xié)議棧之后，又為zigbee rf4ce消費電子產(chǎn)品推出了mc1323x 片上系統(tǒng)系列器件。 rf4ce統(tǒng)一標準的誕生 傳統(tǒng)紅外遙控技術存在抗干擾性差、單向通信、距離受限、視野障礙等缺陷，而早期許多家電大廠，如sony、panasonic、sharp、三星電子、lg、philips等從2007年開始便已陸續(xù)進入射頻遙控領域。但由于標準尚未統(tǒng)一，軟件協(xié)議部分均由各廠商獨力設計開發(fā)，使射頻遙控市場出現(xiàn)了互不兼容的尷尬局面，也導致組件和ic供應商無

• RF4CE有望徹底取代紅外成為家電射頻遙控新標準

  外，zigbee rf4ce還允許電器設備之間的雙向交互。目前常用的家電，如高清數(shù)字電視、家庭影院系統(tǒng)、機頂盒、音頻設備，以及無鑰匙門禁系統(tǒng)等應用都將從最新的zigbee rf4ce技術中受益。從此，射頻遙控將有望徹底取代傳統(tǒng)紅外（ir）技術，成為家電遙控的射頻新標準。 在8月25日結束的飛思卡爾技術論壇（ftf）上，相關專家和業(yè)內人士就zigbee的發(fā)展趨勢進行了討論。為滿足不斷增長的技術需求，ieee 802.15.4芯片的領先供應商飛思卡爾在發(fā)布高集成度且低功耗的zigbee兼容平臺mc13213及基于mc13212的synkrorf網(wǎng)絡協(xié)議棧之后，又為zigbee rf4ce消費電子產(chǎn)品推出了mc1323x 片上系統(tǒng)系列器件。 rf4ce統(tǒng)一標準的誕生 傳統(tǒng)紅外遙控技術存在抗干擾性差、單向通信、距離受限、視野障礙等缺陷，而早期許多家電大廠，如sony、panasonic、sharp、三星電子、lg、philips等從2007年開始便已陸續(xù)進入射頻遙控領域。但由于標準尚未統(tǒng)一，軟件協(xié)議部分均由各廠商獨力設計開發(fā)，使射頻遙控市場出現(xiàn)了互不兼容的尷尬局面，也導致組件和ic供應

• Future與Freescale聯(lián)合推出一種無線控制參考設計

  爾半導體有限公司（freescale semiconductor）聯(lián)合開發(fā)的，推出一種無線控制參考設計，適用于任何行業(yè)無線控制應用的快速發(fā)展，其中包括無線顏色混合和固態(tài)照明應用的暗光。該參考設計方案是future lighting solutions公司，采用飛思卡爾公司的元件和ieee 802.15.4議定書，使得這種設計具有高度可靠性、光輻射時間長以及低功耗的無線連接。 與飛思卡爾聯(lián)合開發(fā)的未來參考設計配套元件，包括收發(fā)器和控制器等，這些納入了飛思卡爾公司的三個主要元件： · mc13213系統(tǒng)級封裝（sip：system in package）在9x9mm lga封裝中集成了一個低功耗的2.4 ghz射頻收發(fā)器和一個8位微控制器，可以驅動無線傳感和控制應用中使用的簡單mac、ieee 802.15.4 compliant mac或zigbee? 協(xié)議。 · mpr031和mpr032是低功耗、電容式觸摸傳感控制器，具有高靈敏度，并配有一個專用功能集，如設置電容范圍，使得其應用范圍更加廣泛。 · mc34673是一款被集成的電池充電器，完全具有成本效益，可用于鋰離子或鋰

• Digi-Key經(jīng)銷Panasonic最小型ZigBee通信模塊

  nic industrial company宣布指定digi-key作為其rf模塊系列中最新器件pan4555的授權經(jīng)銷商。該panasonic模塊支持802.15.4無線電標準及zigbee規(guī)范，主要面向用于家庭自動化及工業(yè)控制的各種傳感及監(jiān)控應用。 panasonic的pan4555模塊是一款低數(shù)據(jù)速率/低功耗的通信器件，其在ism 2.4ghz頻帶下運行，并且完全符合ieee 802.15.4標準。面積僅為200平方毫米(12.2mm×16.4mm)的該模塊利用了freescale的mc13213系統(tǒng)級封裝(sip收發(fā)器/微控制器)。此外，pan4555還配有20個具有可編程上拉功能的數(shù)字i/o。憑借60k閃存及4k ram內存，在這種微小的模塊上可運行完整的bee stack應用程序。此外還提供了板上天線或外部天線選擇。為防止rf泄漏以及進一步提高性能，對整個rf部分進行了屏蔽。 pan4555符合2.4ghz ism頻帶的fcc第15部分、en300328及arib std-t66要求。其應用程序配置文件或程序可內部開發(fā)，或通過任何第三方軟件開發(fā)承包商加以開發(fā)。 pana