16、Zigbee协议栈应用（二）——基于OSAL的无线控制LED闪烁...

[ZigBee] 16、Zigbee协议栈应用（二）——基于OSAL的无线控制LED闪烁分析（下）

说在前面：上一篇介绍了无线LED闪烁实现的OSAL部分，本篇介绍如何实现无线数据收发及数据处理：

上一篇是用SI跟着流程查看源码，我个人认为以架构的思维去了解代码能让人更清晰

ZMain.c程序入口文件

这里chipcon_cstartup.s51是汇编的启动文件，ZMain.c相当于main文件，里面有main函数：

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int main( void )

{

    osal_int_disable( INTS_ALL );// Turn off interrupts         关中断

    HAL_BOARD_INIT();// Initialization for board related stuff such as LEDs

    zmain_vdd_check();// Make sure supply voltage is high enough to run   检查芯片是否上电正常

    InitBoard( OB_COLD );// Initialize board I/O  初始化I/O，LED，Timer等

    HalDriverInit();// Initialze HAL drivers 初始化硬件抽象层驱动模块

    osal_nv_init( NULL );// Initialize NV System 初始化flash存储器

    znpTestRF();// Initialize and check the ZNP RF Test Mode NV items. 

    ZMacInit();// Initialize the MAC  初始化MAC层

    zmain_ext_addr();// Determine the extended address  确定IEEE64位地址



#if defined ZCL_KEY_ESTABLISH

    zmain_cert_init();// Initialize the Certicom certificate information.

#endif



    zgInit();// Initialize basic NV items  初始化非易失变量



#ifndef NONWK

    afInit();// Since the AF isn't a task, call it's initialization routine

#endif



    osal_init_system();// Initialize the operating system     初始化OS（重点介绍1）

    osal_int_enable( INTS_ALL );// Allow interrupts       使能中断

    InitBoard( OB_READY );// Final board initialization      最终板载初始化

    zmain_dev_info();// Display information about this device     显示设备信息（这里有LCD屏幕）



#ifdef LCD_SUPPORTED/* Display the device info on the LCD 将信息显示在LCD上*/

    zmain_lcd_init();      

#endif



#ifdef WDT_IN_PM1

    WatchDogEnable( WDTIMX );/* If WDT is used, this is a good place to enable it. */

#endif



    osal_start_znp(); // No Return from here    执行操作系统（重点介绍2）



    return 0;  // Shouldn't get here.

} // main()

main主要是初始化，然后启动OS，进入大循环，根据任务优先级处理相应任务。

OSAL_SampleApp.c任务数组及任务初始化文件

上篇讲到main函数核心有：

初始化最核心的是OSAL任务初始化：（这里的tasksArr是所有任务的索引，后文还会介绍）

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/*********************************************************************

 * GLOBAL VARIABLES

 */



// The order in this table must be identical to the task initialization calls below in osalInitTask.

const pTaskEventHandlerFn tasksArr[] =

{

    macEventLoop,

    nwk_event_loop,

    Hal_ProcessEvent,

#if defined( MT_TASK )

    MT_ProcessEvent,

#endif

    APS_event_loop,

#if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION )

    APSF_ProcessEvent,

#endif

    ZDApp_event_loop,

#if defined ( ZIGBEE_FREQ_AGILITY ) || defined ( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )

    ZDNwkMgr_event_loop,

#endif

    SampleApp_ProcessEvent

};



const uint8 tasksCnt = sizeof( tasksArr ) / sizeof( tasksArr[0] );

uint16 *tasksEvents;



/*********************************************************************

 * FUNCTIONS

 *********************************************************************/



/*********************************************************************

 * @fn      osalInitTasks

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]   This function invokes the initialization function for each task.

 *

 * @param   void

 *

 * [url=home.php?mod=space&uid=266161]@return[/url]  none

 */

void osalInitTasks( void )

{

    uint8 taskID = 0;



    // 分配内存，返回指向缓冲区的指针

    tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);

    // 设置所分配的内存空间单元值为0

    osal_memset( tasksEvents, 0, (sizeof( uint16 ) * tasksCnt));



    // 任务优先级由高向低依次排列，高优先级对应taskID 的值反而小

    macTaskInit( taskID++ );  //macTaskInit(0) ，用户不需考虑

    nwk_init( taskID++ );     //nwk_init(1)，用户不需考虑

    Hal_Init( taskID++ );     //Hal_Init(2) ，用户需考虑

#if defined( MT_TASK )

    MT_TaskInit( taskID++ );

#endif

    APS_Init( taskID++ );      //APS_Init(3) ，用户不需考虑

#if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION )

    APSF_Init( taskID++ );

#endif

    ZDApp_Init( taskID++ );    //ZDApp_Init(4) ，用户需考虑

#if defined ( ZIGBEE_FREQ_AGILITY ) || defined ( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )

    ZDNwkMgr_Init( taskID++ );

#endif

    //用户创建的任务

    SampleApp_Init( taskID );  // SampleApp_Init _Init(5) ，用户需考虑

}

SampApp.c文件APP任务实现文件

承接上面66行，SampleApp_Init( uint8 task_id )负责初始化本工程定制化任务无线LED闪烁相关的初始化工作：
SampleApp_Init( uint8 task_id )

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void SampleApp_Init( uint8 task_id )

{ 

  SampleApp_TaskID = task_id;   //osal分配的任务ID随着用户添加任务的增多而改变

  SampleApp_NwkState = DEV_INIT;//设备状态设定为ZDO层中定义的初始化状态

  SampleApp_TransID = 0;        //消息发送ID（多消息时有顺序之分）

  

  // Device hardware initialization can be added here or in main() (Zmain.c).

  // If the hardware is application specific - add it here.

  // If the hardware is other parts of the device add it in main().



 #if defined ( BUILD_ALL_DEVICES )

  // The "Demo" target is setup to have BUILD_ALL_DEVICES and HOLD_AUTO_START

  // We are looking at a jumper (defined in SampleAppHw.c) to be jumpered

  // together - if they are - we will start up a coordinator. Otherwise,

  // the device will start as a router.

  if ( readCoordinatorJumper() )

    zgDeviceLogicalType = ZG_DEVICETYPE_COORDINATOR;

  else

    zgDeviceLogicalType = ZG_DEVICETYPE_ROUTER;

#endif // BUILD_ALL_DEVICES



//该段的意思是，如果设置了HOLD_AUTO_START宏定义，将会在启动芯片的时候会暂停启动

//流程，只有外部触发以后才会启动芯片。其实就是需要一个按钮触发它的启动流程。  

#if defined ( HOLD_AUTO_START )

  // HOLD_AUTO_START is a compile option that will surpress ZDApp

  //  from starting the device and wait for the application to

  //  start the device.

  ZDOInitDevice(0);

#endif



  // Setup for the periodic message's destination address 设置发送数据的方式和目的地址寻址模式

  // Broadcast to everyone 发送模式:广播发送

  SampleApp_Periodic_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)AddrBroadcast;//广播

  SampleApp_Periodic_DstAddr.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT; //指定端点号

  SampleApp_Periodic_DstAddr.addr.shortAddr = 0xFFFF;//指定目的网络地址为广播地址



  // Setup for the flash command's destination address - Group 1 组播发送

  SampleApp_Flash_DstAddr.addrMode = (afAddrMode_t)afAddrGroup; //组寻址

  SampleApp_Flash_DstAddr.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT; //指定端点号

  SampleApp_Flash_DstAddr.addr.shortAddr = SAMPLEAPP_FLASH_GROUP;//组号0x0001



  // Fill out the endpoint description. 定义本设备用来通信的APS层端点描述符

  SampleApp_epDesc.endPoint = SAMPLEAPP_ENDPOINT; //指定端点号

  SampleApp_epDesc.task_id = &SampleApp_TaskID;   //SampleApp 描述符的任务ID

  SampleApp_epDesc.simpleDesc

            = (SimpleDescriptionFormat_t *)&SampleApp_SimpleDesc;//SampleApp简单描述符

  SampleApp_epDesc.latencyReq = noLatencyReqs;    //延时策略



  // Register the endpoint description with the AF

  afRegister( &SampleApp_epDesc );    //向AF层登记描述符



  // Register for all key events - This app will handle all key events

  RegisterForKeys( SampleApp_TaskID ); // 登记所有的按键事件



  // By default, all devices start out in Group 1

  SampleApp_Group.ID = 0x0001;//组号

  osal_memcpy( SampleApp_Group.name, "Group 1", 7  );//设定组名

  aps_AddGroup( SAMPLEAPP_ENDPOINT, &SampleApp_Group );//把该组登记添加到APS中



#if defined ( LCD_SUPPORTED )

  HalLcdWriteString( "SampleApp", HAL_LCD_LINE_1 ); //如果支持LCD，显示提示信息

#endif

}

上篇讲过OS启动后进入大循环，扫描当前优先级最高的任务执行！

其中若osal_run_task执行了本工程定制化任务的消息，通过调用tasksArr[idx]（上面 OSAL_SampleApp.c中讲的任务数组）就相当于调用了SampleApp_ProcessEvent函数，将消息传送给任务处理函数：

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//用户应用任务的事件处理函数

uint16 SampleApp_ProcessEvent( uint8 task_id, uint16 events )

{

    afIncomingMSGPacket_t *MSGpkt;

    (void)task_id;  // Intentionally unreferenced parameter



    if ( events & SYS_EVENT_MSG ) //接收系统消息再进行判断

    {

        //接收属于本应用任务SampleApp的消息，以SampleApp_TaskID标记

        MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive( SampleApp_TaskID );

        while ( MSGpkt )

        {

            switch ( MSGpkt->hdr.event )

            {

            // Received when a key is pressed

            case KEY_CHANGE://按键事件

                SampleApp_HandleKeys( ((keyChange_t *)MSGpkt)->state, ((keyChange_t *)MSGpkt)->keys );

                break;



            // Received when a messages is received (OTA) for this endpoint

            case AF_INCOMING_MSG_CMD://接收数据事件,调用函数AF_DataRequest()接收数据

                SampleApp_MessageMSGCB( MSGpkt );//调用回调函数对收到的数据进行处理（1、数据发送函数）

                break;



            // Received whenever the device changes state in the network

            case ZDO_STATE_CHANGE:

                //只要网络状态发生改变，就通过ZDO_STATE_CHANGE事件通知所有的任务。

                //同时完成对协调器，路由器，终端的设置

                SampleApp_NwkState = (devStates_t)(MSGpkt->hdr.status);

                //if ( (SampleApp_NwkState == DEV_ZB_COORD)//实验中协调器只接收数据所以取消发送事件

                if ( (SampleApp_NwkState == DEV_ROUTER) || (SampleApp_NwkState == DEV_END_DEVICE) )

                {

                    // Start sending the periodic message in a regular interval.

                    //这个定时器只是为发送周期信息开启的，设备启动初始化后从这里开始

                    //触发第一个周期信息的发送，然后周而复始下去

                    osal_start_timerEx( SampleApp_TaskID,

                                        SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT,

                                        SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_TIMEOUT );

                }

                else

                {

                    // Device is no longer in the network

                }

                break;



            default:

                break;

            }



            // Release the memory 事件处理完了，释放消息占用的内存

            osal_msg_deallocate( (uint8 *)MSGpkt );



            // Next - if one is available 指针指向下一个放在缓冲区的待处理的事件，

            //返回while ( MSGpkt )重新处理事件，直到缓冲区没有等待处理事件为止

            MSGpkt = (afIncomingMSGPacket_t *)osal_msg_receive( SampleApp_TaskID );

        }



        // return unprocessed events 返回未处理的事件

        return (events ^ SYS_EVENT_MSG);

    }



    // Send a message out - This event is generated by a timer

    //  (setup in SampleApp_Init()).

    if ( events & SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT )

    {

        // Send the periodic message 处理周期性事件，

        //利用SampleApp_SendPeriodicMessage()处理完当前的周期性事件，然后启动定时器

        //开启下一个周期性事情，这样一种循环下去，也即是上面说的周期性事件了，

        //可以做为传感器定时采集、上传任务

        SampleApp_SendPeriodicMessage();



        // Setup to send message again in normal period (+ a little jitter)

        osal_start_timerEx( SampleApp_TaskID, SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT,

                            (SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_TIMEOUT + (osal_rand() & 0x00FF)) );



        // return unprocessed events 返回未处理的事件

        return (events ^ SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT);

    }



    // Discard unknown events

    return 0;

}

接收函数：

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//接收数据，参数为接收到的数据

void SampleApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt )

{

    uint16 flashTime;

    byte buf[3];



    switch ( pkt->clusterId ) //判断簇ID

    {

    case SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID: //收到广播数据

        osal_memset(buf, 0 , 3);

        osal_memcpy(buf, pkt->cmd.Data, 2); //复制数据到缓冲区中



        if(buf[0] == 'D' && buf[1] == '1')  //判断收到的数据是否为"D1"

        {

            HalLedBlink(HAL_LED_1, 0, 50, 500);//如果是则Led1间隔500ms闪烁

#if defined(ZDO_COORDINATOR) //协调器收到"D1"后,返回"D1"给终端，让终端Led1也闪烁

            SampleApp_SendPeriodicMessage();

#endif

        }

        else

        {

            HalLedSet(HAL_LED_1, HAL_LED_MODE_ON);

        }

        break;



    case SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID: //收到组播数据

        flashTime = BUILD_UINT16(pkt->cmd.Data[1], pkt->cmd.Data[2] );

        HalLedBlink( HAL_LED_4, 4, 50, (flashTime / 4) );

        break;

    }

}

发送函数：

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//分析发送周期信息

void SampleApp_SendPeriodicMessage( void )

{

    byte SendData[3] = "D1";



    // 调用AF_DataRequest将数据无线广播出去

    if( AF_DataRequest( &SampleApp_Periodic_DstAddr,//发送目的地址＋端点地址和传送模式

                        &SampleApp_epDesc,//源(答复或确认)终端的描述（比如操作系统中任务ID等）源EP

                        SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID, //被Profile指定的有效的集群号

                        2,       // 发送数据长度

                        SendData,// 发送数据缓冲区

                        &SampleApp_TransID,     // 任务ID号

                        AF_DISCV_ROUTE,      // 有效位掩码的发送选项

                        AF_DEFAULT_RADIUS ) == afStatus_SUCCESS )  //传送跳数，通常设置为AF_DEFAULT_RADIUS

    {

    }

    else

    {

        HalLedSet(HAL_LED_1, HAL_LED_MODE_ON);

        // Error occurred in request to send.

    }

}

Zigbee系列**：

[ZigBee] 1、 ZigBee简介   https://bbs.21ic.com/icview-2894000-1-1.html

[ZigBee] 2、 ZigBee开发环境搭建   https://bbs.21ic.com/icview-2894002-1-1.html

[ZigBee] 3、ZigBee基础实验——GPIO输出控制实验-控制Led亮灭   https://bbs.21ic.com/icview-2894004-1-1.html

[ZigBee] 4、ZigBee基础实验——中断   https://bbs.21ic.com/icview-2894006-1-1.html

[ZigBee] 5、ZigBee基础实验——图文与代码详解定时器1（16位定时器）  https://bbs.21ic.com/icview-2894008-1-1.html

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[ZigBee] 14、Zigbee无线通信前奏——BasicRF 简单无线点对点传输协议    https://bbs.21ic.com/icview-2895884-1-1.html

[ZigBee] 15、Zigbee协议栈应用（一）——Zigbee协议栈介绍及简单例子（长文，OSAL及Zigbee入门知识）   https://bbs.21ic.com/icview-2895886-1-1.html

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