2.1 研究目标
网络协调器的主要功能是协调建立网络，其他功能还包括：传输网络信标、管理网络节点及存储网络节点信息，并且提供关联节点之间的路由信息;此外，网络协调器要存储一些基本信息，如节点数据设备、数据转发表及设备关联表等。
问题是，目前ZigBee协议主要在低端8位或16位单片机上实现。对于网络协调器节点而言，其数据处理能力不强，且限于自身的硬件资源，很少能实现良好的人机交互界面。对功能要求较高的ZigBee协调器，这种构架很难满足应用的需求。而基于PC机的网络协调器节点，不但体积大、价格高而且功耗大，对于传输率不大的传感器网络来说十分浪费资源，所以开发基于ARM系列嵌入式芯片为核心微处理器的网络协调器是很有必要的。实验基于星型结构，在实现RFD功能的基础上，开发基于ARM9嵌入式的网络协调器，提供3.5英寸TFTLCD触摸屏作为人机交互，显示其他各节点的工作状况、测试参数情况，为日后高级应用提供平台。
2.2 协调器硬件结构
本设计射频芯片选用挪威Chipcon公司的CC2420(2.4 GHz，支持250 kb/s数据传输率)。微处理器采用S3C2440嵌入式工业级芯片。硬件框图如图2所示，ARM(左)+RFD(右)=ARM嵌入式网络协调器。
2.3 协调器软件结构
采用嵌入式Linux操作系统，在TI公司ZigBee协议栈基础上，在原Bootloader、Kernel上修改文件系统，添加GUI应用程序，并修改系统启动脚本使应用程序在系统启动时自运行。网络协调器的实现过程中使用多线程技术，串口数据收发、GUI显示与按钮响应、ZigBee节点掉线检测3 个线程并发，提高系统响应速度。软件结构如图3所示。
2.4 系统数据流程
MAC帧格式由以下基本部分组成：
①MAC层头帧(MAC Header，MHR)，包含帧控制域、序列号和地址信息;
②MAC净载荷(长度可变)，包含的信息指定了帧的类型;
③MAC层帧尾(MAC footer，MFR)，包含了一个帧校验序列。
其中，MHR有固定的顺序，并不是所有的帧都包含地址域。一般的MAC帧格式如图4所示。
