基于ZigBee的无线监控系统传感器节点设计

3.2.2 ZigBee网络内设备之间的传输数据

当网络中出现了PAN Co-ordinator和至少1个端节点设备后，网络就可以进行数据传输了。Co-ordinator向端节点设备传输数据时，有直接传输和间接传输2种方法可以实现数据传输：

(1)直接传输：PAN Co-ordinator可以将数据直接发送给端节点设备，当端节点设备接收到数据后就可以发送确认消息给Co-ordinator。这种数据传输方式要求端节点设备随时都处于数据接收的状态，也就是要求其随时都要处于唤醒的状态。

(2)间接传输：这种传输方式就是Co-ordinator可以将数据保存起来等待端节点设备请求读取数据。采用这种方式时，端节点设备为了获得数据必须先要发送数据请求。发送数据请求后，Co-ordinator就会判断是否有需要发送给这个设备的数据，如果有就发送相应的数据给端节点设备。接到数据的设备将发送确认信息。这一方式适用于端节点设备需要较低功耗的情况，其大部分的工作状态都处于休眠状态以节省能量。上述数据传输方式如图7所示。

端节点设备向Co-ordinator传输数据时，通常采用直接发送的方式，Co-ordinator接到数据后可以发送确认信息[5-6]。

3.2.3 SPI总线数据传输[7-10]

JN5139支持从16 MHz到250 kHz的数据传输速率，SPICLK时钟的相位和极性都是可配置的。时钟极性控制SCLK在空闲时置高还是置低(也就决定了传输中第1个时钟边沿的极性)，时钟的相位决定了JN5139在时钟周期SPICLK的哪个边沿采样SPIMOSI线上的数据。

基于SPI总线的数据传输由vAHI_SpiConfigure()函数进行配置，从设备的选择由vAHI_SpiSelect()函数完成。当处于主方式时，向SPI数据寄存器写入1个字节将启动1次数据传输。调用vAHI_SpiStartTransferxx(xx代表8、16或32 bit)开始1次传输过程，数据被放入数据寄存器并立即在SPIMOSI上串行移出，同时产生时钟信号SPICLK。在全双工操作中，SPI主器件在MOSI线上向从器件发送数据，被寻址的从器件可以同时在MISO线上向主器件发送其移位寄存器中的内容，所接收到的来自从器件的数据替换主器件数据寄存器中的数据。在这一传输过程中，用u32AHI_SpiReadTransferxx(xx代表8、16或32 bit)进行数据的读取。由于从处理器作为从机不会产生移位时钟脉冲，主机接收从机发送的数据时，协处理器的数据传输必须依靠主控制器的配合。从处理器有数据需要传输时，会产生1个低电平的呼叫信号，准备启动1次通信过程。主控制器响应后，会拉低SS引脚，并在SPIMOSI引脚上输出1个字节无效数据，从而在SPICLK线上产生时钟脉冲，将1个字节数据通过SPIMISO引脚送入主控制器[4，7]。数据传输流程如图8所示。

无线传感器网络是一项新兴的信息技术，传感器节点和网络结构的设计对无线传感器网络有着至关重要的作用。本文提出的基于ZigBee无线传感器网络的指控装备状态监控系统，用较为先进的ZigBee无线通信技术代替了传统的有线通信。它采用ZigBee分簇式拓扑结构实现对指控系统中各指控装备状态信息的实时采集、处理和分析，大大提高了系统的可扩展性和移动性，达到了低功耗、自组网，监控灵活方便的技术要求，具有较为重要的应用价值。