ARM嵌入式ZigBee网关：7微秒延时驱动与Linux下协议栈实现

本文档详细探讨了在嵌入式系统中如何利用7微秒级延时在ARM芯片上的Linux环境下实现高效无线通信，特别是针对ZigBee网关的设计。ZigBee是一种低功耗、低成本的无线通信技术，特别适合于家庭自动化、工业监控等领域。本文选择ARM920T作为主处理器，CC2420作为无线收发器，结合Linux开源操作系统进行开发，降低了成本并便于程序升级。 关键知识点包括： 1. 微秒级延时的重要性：在设计无线发送或处理超时任务时，传统的Linux内核由于HZ值为200，导致TICK定时器的最小分辨率只有5ms，无法满足802.15.4标准中16us的符号时间需求。因此，文中引入了udelay()函数，这是一种在ARM内核中用于实现微秒级延时的方法。 2. Linux下的HRTimer（High Resolution Timer）：虽然最新的内核版本提供了高精度定时器，但当时使用的2.6.11内核版本并不支持。开发者需要关注CPU特性，适时采用新功能。 3. 驱动程序设计：在驱动程序中，通过ioctl接口添加了延时功能，接受延时标志和长度参数，确保延时不超过1000us。当定时器到期，驱动会发送信号通知上层应用程序，以便进行后续处理。 4. ZigBee网关设计：文章聚焦于基于ARM920T的嵌入式ZigBee网关，它扮演着连接ZigBee设备与传统以太网的重要角色。网关软件主要包括无线收发器驱动程序和网关通信模块，后者负责协议栈管理和数据转发。 5. 软件开发工具：开发过程中采用了标准C语言进行编程，驱动部分使用Bash脚本进行测试，这体现了对开源技术和标准化工具的有效利用。 6. 技术移植和移植过程：作者对Linux下的ZigBee协议栈进行了移植，确保了协议栈在嵌入式环境中的兼容性和稳定性，同时也讨论了通信程序的设计、编译、调试和测试方法。 总结，本文为设计和实现基于ARM和Linux的ZigBee网关提供了一个实用的指南，强调了微秒级延时处理、驱动程序设计以及ZigBee协议栈集成的关键技术，为读者提供了深入了解和实践嵌入式ZigBee网关的宝贵资源。