Zigbee是一种新兴的短距离无线通信技术,具有传输时延短、网络自组织能力强、成本低、功耗低等特点。与其它短距离无线通信技术相比,Zigbee技术的最大优势就是支持网状拓扑结构。Zigbee网络层协议是构建网状拓扑结构的关键,包含自动组网、网状路由等复杂技术。因此研究Zigbee网络层协议,进而在嵌入式系统中实现相应的协议栈有着重要的意义。 本文首先简要介绍了Zigbee技术与系统的软硬件平台,并对Zigbee网络层协议进行了分析,重点讨论了数据收发过程、组网过程、路由算法以及广播算法。其次,将Zigbee协议PHY层和MAC层的开源代码从Microchip公司的PIC单片机移植到SEP3203和AsixOSⅡ平台上。在此基础上,进行了Zigbee网络层协议的软件实现,设计和实现了系统的软件架构、接口功能模块、有限状态机功能模块、原语事件处理功能模块、路由功能模块以及广播功能模块。在实现功能模块时,首先实现了模块所涉及的数据结构以及相应的数据操作函数,然后根据协议分析的结果划分并实现了子函数,最后组合子函数,构建功能模块的接口函数。最后进行了系统实验和测试,测试结果表明系统运行稳定,能够实现自动组网、路由发现、数据传输等Zigbee网络层协议的基本功能,单跳数据传输速率达到103 Kbps,整个系统的功能与性能基本达到设计要求,可以较好地应用到工程项目中去。