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基础篇3

第1章 物联网技术简介3

1.1 物联网概述3

1.1.1 物联网基本概念3

1.1.2 物联网概念的比较4

1.2 物联网的发展过程5

1.2.1 物联网的起源5

1.2.2 物联网的现状6

1.3 物联网的基本层次6

1.3.1 感知层6

1.3.2 传输层8

1.3.3 应用层8

1.4 物联网关键技术8

1.4.1 感知与识别技术8

1.4.2 节点软硬件设计技术9

1.4.3 组网与泛在接入技术9

1.4.4 大规模的感知信息处理技术10

1.5 物联网架构10

习题与思考11

第2章 物联网关键技术12

2.1 感知层技术12

2.1.1 EPC技术12

2.1.2 RFID技术12

2.1.3 传感器技术16

2.1.4 无线传感器网络技术18

2.2 传输层——汇聚网技术20

2.2.1 ZigBee技术20

2.2.2 蓝牙技术24

2.2.3 Wi-Fi技术26

2.2.4 UWB技术28

2.3 传输层——网络接入技术29

2.3.1 M2M接入技术29

2.3.2 6LoWPAN技术33

2.4 传输层——承载网技术36

2.4.1 3G+WLAN36

2.4.2 TD-SCDMA37

2.4.3 光纤通信技术37

习题与思考38

第3章 物联网用传感器39

3.1 传感器工作原理39

3.1.1 机械结构型传感器39

3.1.2 物性型传感器40

3.2 物联网中常用传感器42

3.2.1 热学量传感器42

3.2.2 密度和浓度传感器47

3.2.3 光学量传感器48

3.2.4 气体传感器53

3.2.5 湿度传感器56

3.2.6 生物量传感器58

3.2.7 身份识别传感器和雷达65

习题与思考71

第4章 物联网技术典型应用72

4.1 物联网在物流行业的应用72

4.2 物联网在医疗保健中的应用76

4.3 物联网在智能交通中的应用80

4.4 物联网在智能家居中的应用84

4.5 物联网在智能电网中的应用87

4.6 物联网在环保行业的应用90

4.7 物联网应用新视野91

4.7.1 车联网91

4.7.2 人体感知网92

习题与思考92

理论篇95

第5章 物联网系统解决方案95

5.1 CC2530内部结构95

5.1.1 CPU与内存95

5.1.2 外部设备97

5.1.3 无线电98

5.2 MCS51单片机98

5.3 CPU存储器98

5.3.1 存储器映射98

5.3.2 CPU存储空间99

5.3.3 物理存储器100

5.3.4 XDATA存储空间106

5.3.5 存储器仲裁106

5.4 CPU寄存器107

5.4.1 数据指针107

5.4.2 寄存器R0～R7108

5.4.3 程序状态字108

5.4.4 累加器109

5.4.5 寄存器B109

5.4.6 堆栈指针109

5.5 指令集综述110

5.6 中断原理及相关设置114

5.6.1 中断屏蔽115

5.6.2 中断处理117

5.6.3 中断优先级120

5.6.4 应用示例121

习题与思考123

第6章 调试接口、电源管理与闪存控制器124

6.1 调试接口124

6.1.1 调试模式124

6.1.2 调试传输124

6.1.3 锁位125

6.1.4 调试配置126

6.1.5 调试状态128

6.1.6 硬件断点与闪存编程129

6.1.7 调试接口与供电模式129

6.1.8 调试寄存器130

6.2 电源管理与时钟130

6.2.1 电源管理130

6.2.2 电源管理控制132

6.2.3 电源管理寄存器132

6.2.4 振荡器与时钟133

6.3 复位137

6.4 闪存控制器138

6.4.1 闪存存储器组织138

6.4.2 闪存写138

6.4.3 闪存页面擦除140

6.4.4 闪存DMA触发140

6.4.5 闪存控制器的寄存器141

习题与思考142

第7章 I/O端口143

7.1 未使用的I/O引脚143

7.2 低I/O电压143

7.3 通用I/O143

7.4 通用I/O中断144

7.5 通用I/O DMA144

7.6 外设I/O145

7.7 调试接口148

7.8 XOSC输入149

7.9 无线测试输出信号149

7.10 掉电信号MUX（PMUX）149

7.11 I/O引脚149

7.12 应用示例157

习题与思考161

第8章 DMA控制器及操作162

8.1 DMA操作162

8.2 DMA配置参数162

8.3 DMA配置、传输与中断165

8.4 DMA配置数据结构与存储访问166

8.5 DMA寄存器167

习题与思考169

第9章 定时器170

9.1 定时器1170

9.1.1 计数器170

9.1.2 通道模式控制171

9.1.3 IR信号的产生和线性化174

9.1.4 定时器1中断与DMA触发177

9.1.5 定时器1寄存器177

9.1.6 应用示例183

9.2 定时器2184

9.2.1 定时器操作184

9.2.2 定时器2中断186

9.2.3 事件输出（DMA触发和CSP事件）186

9.2.4 定时器启动／停止同步186

9.2.5 定时器2寄存器187

9.3 定时器3和定时器4191

9.3.1 位定时器计数器191

9.3.2 定时器3／定时器4模式控制192

9.3.3 通道模式控制192

9.3.4 定时器3/4中断与DMA触发193

9.3.5 定时器3与定时器4寄存器193

9.3.6 应用示例198

9.4 睡眠定时器199

9.4.1 定时器比较199

9.4.2 定时器捕获200

9.4.3 睡眠定时器寄存器200

9.4.4 应用示例203

9.5 看门狗定时器205

9.5.1 看门狗模式206

9.5.2 定时器模式206

9.5.3 看门狗定时器寄存器206

9.5.4 应用示例207

习题与思考209

第10章 模数转换器、随机数发生器与AES协处理器210

10.1 ADC模数转换210

10.1.1 ADC操作211

10.1.2 ADC寄存器213

10.2 随机数发生器215

10.2.1 随机数发生器的运行216

10.2.2 随机数发生器的寄存器217

10.3 AES协处理器217

10.3.1 AES操作217

10.3.2 密钥和IV218

10.3.3 协处理器与CPU通信218

10.3.4 运行模式218

10.3.5 AES DMA触发221

10.3.6 AES寄存器221

习题与思考222

第11章 UART与USB接口223

11.1 UART模式223

11.1.1 UART发送223

11.1.2 UART接收223

11.1.3 UART硬件流控制224

11.1.4 UART特征格式224

11.1.5 SPI模式224

11.1.6 SSN从模式选择引脚225

11.1.7 波特率的产生225

11.1.8 清除USART226

11.1.9 USART中断226

11.1.10 USART DMA触发226

11.1.11 USART寄存器227

11.1.12 应用示例231

11.2 USB235

11.2.1 USB的使能与中断236

11.2.2 端口0237

11.2.3 端口1～5239

11.2.4 DMA242

11.2.5 USB复位242

11.2.6 挂起与恢复243

11.2.7 远程唤醒243

11.2.8 USB寄存器243

习题与思考250

第12章 CC2530相关无线通信技术251

12.1 RF内核251

12.1.1 RF收发器中断相关251

12.1.2 中断寄存器251

12.2 FIFO访问255

12.3 RF内核的DMA触发255

12.4 存储器映射255

12.4.1 RXFIFO256

12.4.2 TXFIFO256

12.4.3 帧过滤和源匹配存储器映射256

12.5 频率和通道编程257

12.6 IEEE 802.1 5.4 —2006调制格式258

12.7 IEEE 802.1 5.4 —2006帧格式259

12.8 发送模式260

12.9 接收模式264

12.9.1 RX控制264

12.9.2 RX状态时序265

12.9.3 帧处理265

12.9.4 同步头和帧长度域265

12.9.5 帧过滤266

12.9.6 源地址匹配269

12.9.7 帧校验序列271

12.9.8 确认传输271

12.10 RXFIFO访问273

12.10.1 使用FIFO和FIFOP274

12.10.2 错误情况275

12.10.3 RSSI275

12.10.4 链路质量指示275

12.11 无线电控制状态机制275

12.12 随机数的产生277

12.13 数据包分析器和无线电测试输出信号278

12.14 命令选通／CSMA-CA处理器278

12.14.1 指令存储器279

12.14.2 数据寄存器279

12.14.3 中断请求280

12.14.4 随机数指令280

12.14.5 运行CSP程序280

12.14.6 寄存器280

12.14.7 指令集综述281

12.14.8 指令集定义283

12.15 寄存器一览表295

12.15.1 寄存器设置更新296

12.15.2 寄存器访问模式296

12.15.3 寄存器描述297

习题与思考316

入门篇319

第13章 SUST-EB2530硬件原理与结构319

13.1 功能特点319

13.2 管脚信息320

13.3 硬件原理320

13.3.1 SUST-EB2530 PACK板原理图320

13.3.2 SUST-EB2530底板原理图320

13.4 硬件结构322

13.4.1 元件布局图322

13.4.2 开发板使用说明322

第14章 ZigBee开发平台的构建326

14.1 实验介绍与准备工作326

14.2 IAR集成开发环境介绍327

14.3 IAR Embedded Workbench的安装327

14.4 新建工程与工程设置331

14.4.1 建立一个新的工程331

14.4.2 建立一个源文件332

14.4.3 添加源文件到工程332

14.4.4 编写代码334

14.4.5 工程的设置335

14.4.6 编译工程341

14.5 安装SmartRF Flash Programmer和仿真器341

14.6 程序仿真与调试345

14.7 安装USB转串口驱动345

14.8 安装ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0/2.5.1.a协议栈346

习题与思考347

实践篇351

实验1 BasicRF无线点控LED实验351

习题与思考354

实验2 无线传输质量检测实验355

习题与思考357

实验3 无线收发控制LED实验358

习题与思考370

实验4 协议栈中串口基础实验371

习题与思考375

实验5 广播组网——无线数据传输实验376

习题与思考383

实验6 组播——多终端控制协调器LED实验384

习题与思考389

实验7 点播通信——无线通信实验390

习题与思考397

实验8 DS18B20温度传感器数据采集实验398

习题与思考406

实验9 DHT11温湿度传感器数据采集实验407

习题与思考413

实验10 气体浓度数据采集实验414

习题与思考418

实验11 光敏和热敏传感器数据采集实验419

习题与思考422

实验12 红外热释电传感器数据采集实验423

习题与思考427

实验13 按键无线点控台灯实验428

习题与思考433

实验14 串口透传——无线QQ实验434

习题与思考441

实验15 基于GenericApp无线收发实验442

习题与思考449

实验16 新建一个自己的Z-Stack工程实验450

习题与思考453

实验17 协议捕捉与分析实验454

习题与思考457

实验18 SUST-EB2530路由器编译实验458

习题与思考462

实验19 协议栈读MQ-2浓度模拟量实验463

习题与思考466

实验20 协议栈读光敏光强模拟量实验467

习题与思考468

实验21 协议栈RFID射频卡实验469

习题与思考470

实验22 ZigBee管理系统实验471

附录A 开发板图474

附录B 硬件原理图475

附录C 网络层所定义的特性常量484

附录D 常用术语英汉对照表488

参考文献493