MC9S08GT60单片机+Zigbee物探无线数据采集系统的研制(9)
本系统中，Flash用来存储引导加载程序以及主程序的烧写等，选用Intel的TE28F128J3A芯片,它的存储容量为16M字节，采用56脚TSOP封装，16位数据宽度。这里采用两片TE28F128J3A构成32位数据总线结构，Flash总容量为32M字节。TE28F128J3A仅需3.3V电压即可完成在系统的编程与擦除操作，通过对其内部的命令寄存器写入标准的命令序列，可对Flash进行编程（烧写）、整片擦除、按扇区擦除以及其他操作。其连接图如图3.3.7所示。
图3.3.73.4 本章小结
本章首先介绍了地震数据采集系统的总体设计方案，包括硬件的各部分组成；在此基础上完成了传感器的选型以及各个模块电路的设计。
4 地震数据传输系统的硬件及软件设计
4.1 Zigbee网络的结构与技术协议分析
4.1.1 Zigbee技术概述
ZigBee 技术是一种非常优秀的近距离、低功耗、低成本的无线通信技术。“ZigBee”一词是人们根据蜜蜂在发现食物源的时候，为传递给其伙伴食物源的相关信息跳的一种舞蹈来命名的。ZigBee 技术是一门新兴的技术，虽然只经过了几年的发展，但已经得到了广泛的应用，取得了很了不起的成就，很多世界知名的厂商都加入了ZigBee联盟，致力于ZigBee技术的发展。在众多厂商的大力追捧之下，ZigBee技术呈现出了蓬勃发展的态势，在将来一定会取得更大的发展[12]。
ZigBee 技术是建立在 IEEE802.15.4标准之上的，IEEE802.15.4标准定义了 ZigBee的物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)，ZigBee联盟则定义了ZigBee协议的网络层(NWK)、应用层(APL)以及安全服务规范。
ZigBee协议中的每一个网络层都通过与其上层的接口(SAP)服务于它的上一层，每一层的数据实体和管理实体分别提供数据传输服务和相关的管理服务。
ZigBee的物理层提供物理层的数据和管理服务，物理层负责无线发射机的激活和关闭、已有信道上的能量检测、选择信道的频率、数据的传输和接收等任务。
MAC层负责网络信标的产生、PAN 的连接和断开、保持信标同步、设备的安全性、为对等的MAC实体提供通信链路等任务。
ZigBee网络层为设备加入或离开网络提供所用到的机制、应用帧安全机制和它们的目的地路由帧机制，网络层主要确保 IEEE802.15.4MAC 子层和应用层能正确连接。设备在 ZigBee 网络中的角色由 ZigBee 应用子层负责定义，设备的发现以及它们应该提供哪种应用服务，发起并响应绑定请求并且在网络中建立可靠的连接也都由 ZigBee 应用子层负责。ZigBee 协议体系结构如图4.1.1所示。
图4.1.1
ZigBee网络中的每一层都要为它的上一层提供服务同时还接受下一层提供的服务，通信是在网络中对等层上依靠服务原语实现的。
服务原语是服务的代表符号和参数的一种格式化、规范化的表示，原语的书写形式包括了服务的实体，原语的功能及原语的类型等内容，不同的服务原语可以带有不同个数，不同形式的参数[13]。
原语通常分为四种基本类型。
(1)请示原语(Request)：用以请求开始进行一项服务。
(2)指示原语(Indication)：指示其相关的某一事件信息。
(3)响应原语(Response)：完成此前指示原语启动的过程。
(4)确认原语(Confirm)：用来传递此前服务请求执行的结果。
4.1.2 Zigbee网络结构
ZigBee 技术支持三种网络拓扑结构分别是：星形网络拓扑结构、网形网络
拓扑结构、树簇形网络拓扑结构。
星形网络中，终端设备不可以单独进行通信活动，所有的终端设备都只能与网络中的PAN协调器通信，依靠PAN协调器的转发，终端设备才可以完成通信活动。在星形网络中，终端设备与PAN协调器不同，终端设备只能是通信的起点或终点，而PAN协调器不仅可以是网络通信的起点或终点，还可以是通信的转发设备，所有的通信都要依靠PAN协调器的参与才能完成。星形网络拓扑结构如图4.2.2所示。