五 软件设计
5.1IAR开发环境
IAREmbedded Workbench简称为EW，它具备的调试器和C/C＋＋交叉编译环境，是当今最易使用、最完整的嵌入式应用开发工具。针对不同的微处理器提供一样直观的用户界面，当前支持35种以上的32位、16位、8位ARM微处理器。
EW的组成部分为C-SPY调试器、嵌入式C/C＋＋编译器、汇编器、库管理员、编译器、项目管理器和连接定位器。使用IAR的编译器不仅能节省硬件资源，最大限度降低产品成本，提高产品竞争力还能最大程度优化和紧凑代码。
IAR Embedded Workbench集成编译环境主要有以下特征：支持高效浮点运算、完全兼容C标准、高效的PROMable代码、目标特性扩充、内建对应芯片的程序速度和大小的优化器、版本控制和扩展工具支持良好、便捷的中断处理和模拟、内存模式选择、瓶颈性能分析、工程中相对路径支持。IAR EW8051集成开发环境如图6.1所示。
图6.1 IAR EW8051集成开发环境
5.2协调器节点程序
协调器的主要功能是建立网络，还有扫描网络信标、管理网络中节点的加入
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/退出和存储节点信息，同时还提供关联节点之间的路由信息。
组建网络分为网络初始化和节点加入网络两个过程。ZigBee网络的建立是由协调器发起的，要组建网络的节点必须满足两个基本要求：一是节点必须是FFD节点，具备协调器的能力；二是节点还没有加入到其他网络中，网络初始化的流程如图6.2所示。
图6.2 协调器组网流程图
5.2.1网络组建
确定网络协调器、信道扫描过程、设置网络ID至此网络初始化就完成，相关代码如下
第一步：Z-Stack由 main（）函数开始执行，main（）函数共做了2件事：一是系统初始化，另外一件是开始执行轮转查询式操作系统
int main( void ) { ......
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osal_init_system();//第二步，操作系统初始化 ......
osal_start_system();//初始化完系统任务事件后，正式开始执行操作系统
...... }
第二步，进入 osal_init_system()函数，执行操作系统初始化 uint8 osal_init_system( void ) {
osal_mem_init(); osal_qHead = NULL; osalTimerInit(); osal_pwrmgr_init();
osalInitTasks(); //第三步，执行操作系统任务初始化函数 osal_mem_kick(); return ( SUCCESS ); }
第三步，进入osalInitTasks()函数，执行操作系统任务初始化 void osalInitTasks( void ) //第三步，初始化操作系统任务 {
uint8 taskID = 0;
tasksEvents = (uint16 *)osal_mem_alloc( sizeof( uint16 ) * tasksCnt);
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++ ); //不需要用户考虑 nwk_init( taskID++ ); //不需要用户考虑
Hal_Init( taskID++ );//硬件抽象层初始化，需要我们考虑 #if defined( MT_TASK ) MT_TaskInit( taskID++ ); #endif
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APS_Init( taskID++ );//不需要用户考虑 #if defined ( ZIGBEE_FRAGMENTATION ) APSF_Init( taskID++ ); #endif
ZDApp_Init( taskID++ );//第四步，ZDApp层，初始化，执行ZDApp_init函数后，如果是协调器将建立网络，如果是终端设备将加入网络。
#if
defined
(ZIGBEE_FREQ_AGILITY)||defined
( ZIGBEE_PANID_CONFLICT )
ZDNwkMgr_Init( taskID++ ); #endif
SerialApp_Init( taskID );//应用层SerialApp层初始化，需要用户考虑在此处设置了一个按键触发事件，
//当有按键按下的时候，产生一个系统消息
}
第四步，进入ZDApp_init()函数，执行ZDApp层初始化 第五步，正式执行操作系统
void osal_start_system( void )//第五步，正式执行操作系统 {
#if !defined ( ZBIT ) && !defined ( UBIT ) for(;;)//死循环 #endif {
uint8 idx = 0; osalTimeUpdate(); Hal_ProcessPoll(); do {
if (tasksEvents) {
break;// 得到待处理的最高优先级任务索引号idx }
} while (++idx < tasksCnt);
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if (idx < tasksCnt) {
uint16 events;
halIntState_t intState;
HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);//进入临界区 events = tasksEvents;//提取需要处理的任务中的事件 tasksEvents = 0;// 清除本次任务的事件
HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);//退出临界区 events = (tasksArr)( idx, events ); //通过指针调用任务处理函数，紧接着跳到相应的函数去处理，此为第五步
HAL_ENTER_CRITICAL_SECTION(intState);//进入临界区 tasksEvents |= events; // Add back unprocessed events to the current task.// 保存未处理的事件
HAL_EXIT_CRITICAL_SECTION(intState);//退出临界区 }
#if defined( POWER_SAVING ) else {
osal_pwrmgr_powerconserve(); } #endif } }
5.2.2节点之间的数据传输
在完成协调器组网以及终端节点加入网络后并进行数据传输，将协调器通过RS-232和PC相连，可以通过串口助手或者相应的开发软件来观察节点之间的数据传输。分析和处理数据，进行相关的控制操作，达到实时监控和智能控制的目的。
协调器与上位机采用RS-232串口，传输速率为115200bps，无校验位，8
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