可縮放ZigBee系統(tǒng)的靈活平臺(07-100)

　　把RF集成在微控制器芯片上的單芯片器件可提供感興趣的簡單性，但這往往會損失靈活性和性能。設計開始時，不可能總是評價在最終ZigBee系統(tǒng)中實現(xiàn)所有功能所需的存儲器量，也不可能總是預先做出每個外設所需的功能。

　　堆棧數(shù)據(jù)

　　圖1示出標準ZigBee棧，它包括應用文件、網(wǎng)絡層和MAC(媒體訪問控制器)軟件。?？梢允窃?個單芯片器件中，適用于大量供應商的不同格式。然而，這存在局限性，如限制片上存儲器、靈活外設選擇，以及往往采用低性能傳統(tǒng)的微控制器芯核。應用文件、MAC和網(wǎng)絡棧本身占用128KByte存儲器，這意味著對現(xiàn)實的應用需要1個單獨的主控制器，因而否定了單芯片的優(yōu)點。

　　初期的2芯片方法提供較大的設計靈活性，整個軟件棧駐留在具有1個單獨802.15.4依從RF器件的業(yè)內標準和可縮放MCU平臺中，完成ZigBee方案。

　　Renesas公司的Renesas ZigBee平臺(圖2)是基于M16C微控制器家庭基礎上的。M16C/Tiny有24KByte內存，M32C有1MByte片上閃存。M16C的低功率待機和休眠模式是吸引ZigBee應用的關鍵。然而某些微控制具有低功率性能指標，但工作電流與待機或休眠模式中消耗的低電流相比，其重要性就較小，這是因為ZigBee的占空因數(shù)是非常短的。處理器性能對于使喚醒時間(使振蕩器達到穩(wěn)定和恢復的時間)最短也是非常重要的。

　　開發(fā)套件

　　Renesas ZigBee示教套件為設計ZigBee系統(tǒng)提供簡單的引導。用戶可以看到節(jié)點間的鏈路質量并可做技術實驗(如強使節(jié)點與鄰近節(jié)點進行通信)。此套件除具有低功率高性能M16C微控制器外，它還包含IEEE802.15.4標準基無線電(TI Chipcon2.4GHz或ZMD900MHz器件)、電池部件、LCD、溫度和光傳感器、開關和LED。

　　在更高水平的評估套件中增加免費軟件到示教套件，并包括做為固定固件文件(非修改二進制碼)的ZigBee棧、通過轉移表到棧的API訪問尋址、HEW集成開發(fā)環(huán)境中的采樣項目、IEEE地址文件和文件。用此套件，設計人員可以在棧頂部開發(fā)16KByte應用程序和產(chǎn)生樣機。

　　Renesas公司的ZigBee棧完全證明可做為ZigBee依從平臺并包含針對與ZigBee應用有關的專門問題的解決方案。這包括能提供網(wǎng)絡寫入/存儲和應用數(shù)據(jù)，這便于電源下降時恢復和1個器件離開網(wǎng)絡并不希望返回時允許地址重新使用，這樣可以保持網(wǎng)絡能力“真實”。其他能力包括為RF提供低功率API、自動節(jié)省功率、為統(tǒng)聯(lián)處理設置閾值以及避免與壞鏈路連接。

　　這種ZigBee平臺方法的關鍵優(yōu)點是M16C能與來自其他公司(如 TIChipcon，F(xiàn)reescale，UBEC，ZMD)的第3方RF構建單元或用戶自己的RF設計一起工作。

　　前景

　　ZigBee提供巨大的市場潛力，根據(jù)OnWorld預測2008年全球將安裝1.04億個節(jié)點，到2010年將增加到4.65億個節(jié)點。

　　有些公司，如Renesas正在開發(fā)集成ZigBee方案和采用已有M16C基方案的2.4GHz/900MHz器件，這將為用戶提供更多的選擇。