ZigBee On Windows Mobile--2.硬件和软件设计

 

                                                  

    继续上一篇”ZigBee On Windows Mobile--1.背景和结构”，今天来讲讲硬件和软件设计。硬件设计主要是做ZigBee模块，输出文件一般包括原理图和PCB图。PCB图是最终给制板厂商的文件，制板厂商将PCB文件转化为Gerb文件进行PCB板加工。软件设计包括两部分，即ZigBee模块中的嵌入式程序和Windows Mobile端的应用程序，这两个软件模块运行在不同的平台之上，硬件上通过UART口进行通信。

    硬件设计使用了比较传统的Protel99se，采用了MC13192+GB60的设计和单芯片MC13213的设计原理图下载链接如下：

      https://files.cnblogs.com/dearsj001/GB60+13192.pdf

      https://files.cnblogs.com/dearsj001/MC13213.pdf

    硬件设计也没有太多可以讲述的，只要按照Freescale给的参考设计，自己根据需求，做相应的小小修改就可以。比较关键的是天线的设计。我们自己没有测试设备（频谱仪一个就10几W），一般而言，就使用给出的参考设计天线，有倒F天线（非平衡式）、双鞭天线（平衡式）等。另外就是板材的选择和板厚也和通信距离有相当大的关系。

    嵌入式软件的设计采用CodeWarrior for HCS08 V3.1 开发环境，运用“前后台系统”的模式，前后台系统的基本思想是：硬件中断函数中只做非常少量而且是绝对必须的操作：如设置中断寄存器、保存数据寄存器等，然后置后台标志位，随即退出中断。这些操作称为“前台操作”。而后台操作是一个开放中断的无限循环。在循环中检查各后台标志位，如果某一标志位被置位，则说明有中断发生，立即调用相应的中断服务任务，这些任务被称为“后台操作”。

主程序流程如下图1所示：

 

                                                       

                                                              图1主程序流程图

        TargetInit()执行系统初始化操作，主要包括HCS08的IO、UART和Timer等模块的初始化。ConfigInit()执行配置初始化操作，主要包括SMAC协议和串口通信协议配置。ScheduleLoop()为主调度循环，根据状态来执行不同的任务，如下图2所示。其中的SYS_FEED_DOG()是指喂看门狗操作。

                                   

                                                               图2 主调度循环流程图

    在Windows Mobile设备上运行的用户应用程序，主要执行信息交互和显示功能。进一步说，用户要通过UI将命令发送给ZigBee模块，同时，Windows Mobile设备将ZigBee模块的情况通过UI呈现给用户。在Microsoft Visual Studio 2005的IDE下，安装一个最新的Windows Mobile 6 professional SDK，配合自带的Emulator就可以进行开发和调试。软件可以分为几个模块：串口通信部分、界面UI部分和数据处理部分。由于本人比较熟悉C++，所以我选用了native code进行开发，建立一个基于对话框的MFC工程，将需要的控件加入对话框。具体流程如下图3所示。

 

                                                                                                                      

                                                                                                                      图3  Windows Mobile设备应用程序流程图

其中的对话框初始化包括了界面的初始化，要强调的是串口的初始化。我们这里采用的串口参数如下：速率9600bps，1个停止位，无奇偶校验。

工程的运行环境:VS2005 with SP1+.NET CF SP2+windows mobile professional SDK

工程源代码下载：https://files.cnblogs.com/dearsj001/WirelessFutureWM5_Emulator.rar

 

好了，今天就啰嗦到这里，明天继续讲调试，包括设备调试和模拟器调试。Enjoy!