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一、Z-Stack 协议栈目录结构：
Z-Stack 协议栈可以从 TI 官网免费下载，下载安装完成以后，会默认在 C 盘的根目录下创建 Texas Instruments 目录，该目录下的子目录就是安装的 Z-Stack 文件，并且在该子目录下创建Accessories、 Components、Documents、Projects 和 Tools 等 5个文件夹。
（1）Accessories目录：
存放了各种辅助工具，如下图所示：
其中：
- OtaServer：存放了OTA（Over The Air，空中升级）测试工具
- SerialBootTool：存放了串口升级测试工具。
（2）Components目录：
存放了Z-Stack核心源代码和链接库，打开Components目录，如下图所示：
| 文件名称 | 描述 |
|---|---|
| bsp | 板级支持包，用于适配 TI 官方开发板的硬件资源。 |
| driverlib | 驱动程序链接库，存放 TI 官方未开源驱动程序的链接库。 |
| hal | 硬件抽象层，存放各种驱动程序。 |
| mac | 媒体介质访问控制，实现物理层通信及 IEEE 802.15.4 协议。 |
| mt | 监视层，为监视协议栈各层的运行状态提供支持。 |
| osal | 操作系统抽象层，是 Z-Stack 3.0.2的操作系统。 |
| services | 提供一些公共的、常用的功能。 |
| stack | ZigBee 协议的实现。 |
| usblib | USB 链接库，芯片支持 USB（比如 CC2538）时需要用到的功能。 |
| zmac | 属于 mac 层的内容。 |
（3）Documents目录：
存放了Z-Stack开发辅助的相关文档，打开Documents目录，如下图所示：
| 文件名称 | 描述 |
|---|---|
| API | 存放 Z-Stack 3.0 相关 API 的说明文档。 |
| CC2530 | 存放适用于 CC2530 型号 MCU 的相关文档。 |
| CC2538 | 存放适用于 CC2538 型号 MCU 的相关文档。 |
| Z-Stack 3.0 Developer's Guide.pdf | Z-Stack 3.0 开发指导。 |
| Z-Stack 3.0 Sample Application User's Guide.pdf | Z-Stack 3.0 应用例程指导。 |
| Z-Stack OTA Upgrade User's Guide.pdf | OTA（Over The Air）空中升级说明指导。 |
（4）Projects目录：
存放了ZigBee应用例程的工程文件和源码文件，打开Projects目录，如下图所示：
其中：
- tools：存放与ZigBee例程应用相关的工具。
- zstack：存放ZigBee相关例程。
打开zstack文件夹，如下图所示：
| 文件夹名称 | 描述 |
|---|---|
| HomeAutomation | 面向家庭自动化领域的相关例程。 |
| Libraries | 存放链接库文件，TI 不开放的源代码会被编译为链接库的形式提供给开发者使用。 |
| OTA | OTA（Over The Air）空中升级例程。 |
| Tools | 存放工程配置相关的文件。 |
| Utilities | 公共文件夹。 |
| ZMain | 存放主函数所在的源代码文件及系统硬件启动相关的源代码文件。 |
| ZNP | ZNP（ZigBee And Processor）例程。 |
（5）其他目录：
| 文件名或文件夹名 | 描述 |
|---|---|
| Tools | 存放开发调试相关的工具。 |
| EULA.pdf | 版权声明文件。 |
| Getting Started Guide - CC2530.pdf | 针对 CC2530 型号 MCU 的开始向导文件。 |
| Getting Started Guide - CC2538.pdf | 针对 CC2538 型号 MCU 的开始向导文件。 |
| Z-Stack 3.0 Release Notes.txt | Z-Stack 3.0 发布描述文件。 |
| Z-Stack 3.0 Software Development Kit Resource Guide.html | Z-Stack 3.0 开发资源向导链接文件。 |
| Z-Stack Core Release Notes.txt | Z-Stack Core 发布描述文件。 |
| Z-Stack_3.0.1_Manifest.html | Z-Stack 3.0 关键信息描述清单。 |
| .iss | 此文件夹为隐藏文件夹，存放用于卸载 Z-Stack 3.0 的相关文件。 |
二、Z-Stack 3.0.2 工程框架：
在 Projects\Zstack\HomeAutomation 目录下，包含：
进入其中一个文件夹，选择相应的 Demo 工程文件并双击，即可打开一个 Demo 工程。
（1）工程组织结构：
打开 GenericApp 演示项目工程后，IAR 软件左边出现如下图所示的 Z-Stack 协议栈目录结构：
其中：
| 组名称 | 说明 |
|---|---|
| App | 存放应用程序相关源代码文件。 |
| BDB | 实现 ZigBee BDB（Base Device Behavior，设备基础行为）功能。 |
| GP | 实现 ZigBee GP（Green Power，绿色能源）功能。 |
| HAL | 硬件抽象层，存放各种驱动程序。 |
| MAC | 媒体介质访问控制，实现物理层通信及 IEEE 802.15.4 协议。 |
| MT | 监视层，为监视协议栈各层的运行状态提供支持。 |
| NWK | ZigBee 网络层。 |
| OSAL | 操作系统抽象层。 |
| Profile | 存放 ZigBee 标准化定义及相关功能实现的源代码文件。 |
| Security | 实现安全相关服务。 |
| Services | 提供一些公共的、常用的功能。 |
| Tools | 存放工程配置相关的文件。 |
| ZDO | 存放 ZDO（ZigBee Device Object，ZigBee 设备对象）相关源代码文件。 |
| ZMac | 属于 mac 层的内容。 |
| ZMain | 存放主函数所在的源代码文件及系统硬件启动相关的源代码文件。 |
| Output | 存放工程编译/链接时输出的文件。 |
在工程中可以选择不同的ZigBee网络设备类型。单击选项卡→选择网络设备类型，如下图所示：
之前有介绍到，ZigBee网络设备类型有3种，分别是Coordinator（协调器），Router（路由器）和EndDevice（终端设备）。
| 选项 | 含义 |
|---|---|
| CoordinatorEB | ZigBee 协调器。 |
| RouterEB | ZigBee 路由器。 |
| EndDeviceEB | ZigBee 终端设备。 |
| EndDeviceEB-OTAClient | 支持 OTA（Over The Air）空中升级的 ZigBee 终端设备。 |
| RouterEB-OTAClient | 支持 OTA（Over The Air）空中升级的 ZigBee 路由器。 |
（2）工程编译及链接：
选择Coordinator（协调器），点击重建所有：
编译及链接过程没有错误和警告。
三、Z-Stack OSAL调度原理：
（1）OSAL简介：
OSAL（Operating System Abstraction Layer，系统抽象层），可以通俗地理解为一个简化版的操作系统，为Z-Stack的正确运行提供了内存管理、中断管理和任务调度等基本功能。
（2）OSAL任务调度原理：
OSAL的任务调度其实是初始化任务池以及轮询任务池。
以SampleSwitch为例：
打开ZMain.c文件：
main函数如下：
/********************************************************************** @fn main* @brief 启动后调用的第一个函数。* @return 无关心*/
int main(void)
{// 禁用中断，防止在初始化过程中被打断osal_int_disable(INTS_ALL);// 初始化与板子相关的功能，如LED等HAL_BOARD_INIT();// 确保供电电压足够高以运行zmain_vdd_check();// 初始化板子的I/OInitBoard(OB_COLD);// 初始化HAL驱动程序HalDriverInit();// 初始化NV（非易失性）系统osal_nv_init(NULL);// 初始化MAC层ZMacInit();// 确定扩展地址zmain_ext_addr();#if defined ZCL_KEY_ESTABLISH// 初始化Certicom证书信息，用于密钥建立zmain_cert_init();
#endif// 初始化基本的NV项zgInit();#ifndef NONWK// 由于AF不是一个任务，调用其初始化例程afInit();
#endif// 初始化操作系统osal_init_system();// 允许中断osal_int_enable(INTS_ALL);// 最终的板子初始化InitBoard(OB_READY);// 显示有关此设备的信息zmain_dev_info();/* 在LCD上显示设备信息 */
#ifdef LCD_SUPPORTEDzmain_lcd_init();
#endif#ifdef WDT_IN_PM1/* 如果使用WDT（看门狗定时器），这是启用它的好地方 */WatchDogEnable(WDTIMX);
#endifosal_start_system(); // 从此处开始运行操作系统，不会返回return 0; // 不应该到达这里。
} // main()其中有两个关键的函数调用：
// 初始化操作系统任务池
osal_init_system();// 轮询任务池
osal_start_system(); osal_init_system()定义如下：
/********************************************************************** @fn osal_init_system** @brief** This function initializes the "task" system by creating the* tasks defined in the task table (OSAL_Tasks.h).** @param void** @return SUCCESS*/
uint8 osal_init_system(void)
{
#if !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS// Initialize the Memory Allocation System// 初始化内存分配系统，用于管理动态内存的分配和释放osal_mem_init();
#endif /* !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS */// Initialize the message queue// 初始化消息队列，用于任务间的消息传递和处理osal_qHead = NULL;// Initialize the timers// 初始化定时器系统，用于处理系统中的定时任务和时间管理osalTimerInit();// Initialize the Power Management System// 初始化电源管理系统，用于管理设备的功耗和电源状态osal_pwrmgr_init();#ifdef USE_ICALL/* Prepare memory space for service enrollment */// 为服务注册准备内存空间，用于ICall服务的内存管理osal_prepare_svc_enroll();
#endif /* USE_ICALL */// Initialize the system tasks.// 初始化系统任务，创建任务表中定义的任务并设置任务环境osalInitTasks();#if !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS// Setup efficient search for the first free block of heap.// 设置高效的堆内存搜索，优化内存分配的性能osal_mem_kick();
#endif /* !defined USE_ICALL && !defined OSAL_PORT2TIRTOS */#ifdef USE_ICALL// Initialize variables used to track timing and provide OSAL timer service// 初始化用于跟踪时间和提供OSAL定时器服务的变量osal_last_timestamp = (uint_least32_t)ICall_getTicks();osal_tickperiod = (uint_least32_t)ICall_getTickPeriod();osal_max_msecs = (uint_least32_t)ICall_getMaxMSecs();/* Reduce ceiling considering potential latency */// 考虑到可能的延迟，减少最大毫秒数的上限osal_max_msecs -= 2;
#endif /* USE_ICALL */return (SUCCESS);
}在该函数中可以看到一个任务池初始化函数osalInitTasks()，它的作用是初始化任务池。
osal_start_system()定义如下：
/********************************************************************** @fn osal_start_system** @brief** This function is the main loop function of the task system (if* ZBIT and UBIT are not defined). This Function doesn't return.** @param void** @return none*/
void osal_start_system(void)
{
#ifdef USE_ICALL/* Kick off timer service in order to allocate resources upfront.* The first timeout is required to schedule next OSAL timer event* as well. */// 启动定时器服务，提前分配资源。第一次超时用于安排下一个OSAL定时器事件。ICall_Errno errno = ICall_setTimer(1, osal_msec_timer_cback,(void *)osal_msec_timer_seq,&osal_timerid_msec_timer);if (errno != ICALL_ERRNO_SUCCESS){// 如果设置定时器失败，调用ICall_abort()进行错误处理ICall_abort();}
#endif /* USE_ICALL */#if !defined(ZBIT) && !defined(UBIT)for (;;) // 永远循环，作为任务系统的主循环
#endif{// 运行系统任务，处理任务调度和执行osal_run_system();#ifdef USE_ICALL// 等待ICall事件，ICALL_TIMEOUT_FOREVER表示无限期等待ICall_wait(ICALL_TIMEOUT_FOREVER);
#endif /* USE_ICALL */}
}在osal_start_system()函数的主循环中，循环调用了 osal_run_system()函数，该函数主要作用是轮询任务池。
osal_run_system()函数 中这个do-while循环：
它的主要作用是轮询整个任务池，检查是否有需要处理的任务。循环中只有一个条件判断，如果条件成立，就结束循环。
其中，tasksEvents 是一个 uint16 类型的数组，每个元素表示一种类型的任务也就是任务池。tasksCnt 是这个任务池的大小。
循环的运行逻辑是这样的：
- 首先，idx 的初始值为 0。
- 当 tasksEvents[idx] 的值为 0 时，表示该任务没有事情要处理，这时候条件判断不成立，进入下一次循环。
- 每执行一次循环前，idx 加 1，然后判断是否小于 tasksCnt。
- 当 tasksEvents[idx] 的值不等于 0 时，表示该任务中有事情要处理，这时候条件判断成立，于是通过 break 结束循环。
- 当循环结束后，如果整个任务池中都没有任务要处理，那么 idx 必定会 >= tasksCnt。因此，如果 idx < tasksCnt，表示现在任务池中有任务需要处理，并且 tasksEvents[idx] 就是当前需要处理的任务。因此在循环结束后，Z-Stack会 用 if (idx < tasksCnt) 语句来判断有没有任务需要处理。
（3）任务与事件：
每个任务中可能包含一系列待处理的事情，这些待处理的事情可以通俗地称为“事件”，例如一个任务中可以包含打开 LED 灯、读取温湿度和查看设备状态3 个事件（待处理的事情）。
tasksEvents 中的每个元素都是一个 uint16 类型的变量，每一个元素都表示了一个任务，并且储存了这个任务中包含的一系列事件。