著者：TorchIoTBootCamp
リンク：https://zhuanlan.zhihu.com/p/339700391
From：クオラ
1. はじめに
Silicon Labs は、Zigbee ゲートウェイ設計用のホスト + NCP ソリューションを提供しました。このアーキテクチャでは、ホストは UART または SPI インターフェイスを介して NCP と通信できます。最も一般的には、SPI よりもはるかに単純な UART が使用されます。
Silicon Labs は、ホスト プログラム用のサンプル プロジェクトも提供しています。Z3ゲートウェイホスト。サンプルは Unix のようなシステム上で実行されます。一部の顧客は RTOS 上で実行できるホスト サンプルを必要としているかもしれませんが、残念ながら、現時点では RTOS ベースのホスト サンプルはありません。ユーザーはRTOSに基づいて独自のホストプログラムを開発する必要があります。
カスタマイズされたホスト プログラムを開発する前に、UART ゲートウェイ プロトコルを理解することが重要です。UART ベースの NCP と SPI ベースの NCP の両方の場合、ホストは EZSP プロトコルを使用して NCP と通信します。EZSPの略ですEmberZnet シリアル プロトコルで定義されています。UG100。UART ベースの NCP の場合、UART 経由で EZSP データを確実に伝送するために下位層プロトコルが実装されています。灰プロトコルの略称非同期シリアルホスト。ASH について詳しくは、こちらをご覧ください。UG101そしてUG115.
EZSP と ASH の関係は、次の図で示すことができます。
EZSP と ASH プロトコルのデータ形式は、次の図で示すことができます。
このページでは、UART データをフレーム化するプロセスと、Zigbee ゲートウェイで頻繁に使用されるいくつかのキー フレームを紹介します。
2. フレーミング
一般的なフレーム化プロセスは、次の図で説明できます。
このチャートでは、データは EZSP フレームを意味します。一般に、フレーミング プロセスは次のとおりです。 |いいえ|ステップ|参照|
|:-|:-|:-|
|1|EZSP フレームを埋める|UG100|
|2|データのランダム化|UG101 のセクション 4.3|
|3|制御バイトを追加|UG101 の Chap2 および Chap3|
|4|CRC の計算|UG101 のセクション 2.3|
|5|バイト スタッフィング|UG101 のセクション 4.2|
|6|終了フラグを追加|UG101 のセクション 2.4|
2.1.EZSP フレームを埋める
EZSP フレーム フォーマットは、UG100 の第 3 章に示されています。
SDK がアップグレードされると、この形式が変更される可能性があることに注意してください。形式が変更されると、新しいバージョン番号が付けられます。この記事の執筆時点における EZSP の最新バージョン番号は 8 (EmberZnet 6.8) です。
EZSP フレーム形式はバージョンごとに異なる場合があるため、ホストと NCP が一致するという必須要件があります。しなければならない同じ EZSP バージョンで動作します。そうしないと、期待どおりに通信できません。
これを実現するには、ホストと NCP の間の最初のコマンドが version コマンドである必要があります。つまり、ホストは他の通信の前に、NCP の EZSP バージョンを取得する必要があります。EZSP バージョンがホスト側の EZSP バージョンと異なる場合、通信を中止する必要があります。
この背後にある暗黙の要件は、version コマンドの形式が決して変更しないでください。EZSP版のコマンド形式は以下のとおりです。
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来源：知乎
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2.2.データのランダム化
ランダム化プロセスの詳細については、UG101 のセクション 4.3 で説明されています。EZSP フレーム全体がランダム化されます。ランダム化は、EZSP フレームと擬似ランダム シーケンスの排他的論理和をとります。
以下は、擬似ランダムシーケンスを生成するアルゴリズムです。
- rand0 = 0×42
- randi のビット 0 が 0 の場合、randi+1 = randi >> 1
- randi のビット 0 が 1 の場合、randi+1 = (randi >> 1) ^ 0xB8
2.3.制御バイトを追加する
コントロールバイトは1バイトのデータであり、フレームの先頭に付加されます。形式を以下の表に示します。
制御バイトは全部で 6 種類あります。最初の 3 つは、DATA、ACK、NAK などの EZSP データを含む共通フレームに使用されます。最後の 3 つは、RST、RSTACK、ERROR など、共通の EZSP データなしで使用されます。
RST、RSTACK、ERROR のフォーマットについてはセクション 3.1 ～ 3.3 で説明します。
2.4.CRCを計算する
16 ビット CRC は、制御バイトからデータの終わりまでのバイトに対して計算されます。標準の CRCCCITT (g(x) = x16 + x12 + x5 + 1) は 0xFFFF に初期化されます。最上位バイトは最下位バイトよりも前に配置されます (ビッグエンディアン モード)。
2.5.バイトスタッフィング
UG101 のセクション 4.2 で説明されているように、特別な目的に使用される予約されたバイト値がいくつかあります。これらの値は次の表にあります。
これらの値がフレームに表示されると、データに対して特別な処理が行われます。– エスケープバイト 0x7D を予約バイトの前に挿入します。 – その予約バイトのビット 5 を反転します。
以下に、このアルゴリズムの例をいくつか示します。
2.6.終了フラグを追加する
最後のステップは、フレームの最後に終了フラグ 0x7E を追加することです。その後、データを UART ポートに送信できるようになります。
3. デフレーム処理
UART からデータを受信したら、逆の手順を実行してデータをデコードするだけです。
4. 参考文献
投稿日時: 2022 年 2 月 8 日