【转载】阅读笔记：zigbee的MAC层API
一 &API OVERVIEW
zigbee的MAC层API主要包括：
1. 消息传递函数 Message Passing Function Calls
：为MAC层提供传递消息的接口，通过发送OSAL消息到MAC层的event
handler。这类函数不包含临界区，不能直接操作MAC层数据。
2. 直接操作函数 Direct Execute Function Calls
&：直接操作代码来执行MAC层操作，在调用者的背景下执行。这类函数有临界区，能够直接操作MAC层数据。
3.回调函数 Callback Functions
&：这类函数由应用程序实现，它们被用来从application向MAC传递事件和数据，由回调函数参数（如指针）引用的数据只在函数执行时是有效的，当函数返回后再引用这些数据将是无效和非法的，这些函数在MAC层下执行，函数的实现应避免使用临界区和对CPU操作。
在MAC和application之间传递数据不需要数据复制，这称为Zero Copy Data
Interfaces
常见的常数和结构体：
下面的类型用于MAC地址
typedef uint8
sAddrExt_t[8];&
typedef struct&
& & uint16
sAddrExt_t
} sAddr_t;&
addr.shortAddr & 短的16位MAC地址
addr.extAddr & 64位扩展地址
addrMode & 地址模式
地址模式用下表中的值
下表的状态被广泛用在API和回调函数事件中
专属状态值
3. MAC安全层
4.&Key identifier模式
按键标识模式定义Key是如何在Key identifier中定义的。这里的key个人认为好像是密码的那个key，不是指按键的意思。
5. 安全类型
The following
data type is used for MAC
security.&
&Security is currently not
implemented.&
uint8 & keySource[MAC_KEY_SOURCE_MAX_LEN];
uint8 & securityL &
uint8 & keyIdM &
uint8 & keyI &
macSec_t;&
keySource &
这个数组标识了一个key的起源，如果keyldMode是MAC_KEY_ID_MODE_IMPLICIT或者
&securityLevel 是MAC_SEC_LEVEL_NONE，这个参数可以被忽略，下同。
securityLevel & 安全级别
keyIdMode &
The key ID mode. &
keyIndex & The key
6. MAC定时
802.15.4描述定时基于物理层的符号周期
二. 初始化接口
初始化接口用于配置MAC，来支持特定的功能。所有的接口初始化函数都是直接操作函数Direct
Execute Function Calls。
1. MAC_Init( )
初始化MAC子系统，它必须在软件系统启动调用其他MAC函数之前调用，函数原型：
void MAC_Init(void)
2. MAC_InitDevice (
初始化MAC来与一个非信标使能网络进行联系。这个函数被用来将设备初始化为一个精简功能设备（RFD），如果这个函数被调用，它必须在application初始化时，在任何其他数据或管理API调用之前被调用。函数原型：
MAC_InitDevice(void)&
3. MAC_InitCoord (
初始化MAC使之作为协调器工作，它初始化设备为一个全功能设备（FFD），
&它必须在application初始化时，在任何其他数据或管理API调用之前被调用。函数原型：
MAC_InitCoord(void)&
4. MAC_InitSecurity (
初始化MAC来允许安全功能的使用。
如果这个函数被调用，它必须在application初始化时，在任何其他数据或管理API调用之前被调用。
函数原型：
MAC_InitSecurity(void)&
5.&&MAC_InitBeaconCoord
初始化MAC是只能在一个信标使能网络中作为协调器运作。如果这个函数被调用，它必须在application初始化时，在任何其他数据或管理API调用之前被调用。
函数原型：void
MAC_InitBeaconCoord(void)&
6.&&MAC_InitBeaconDevice
初始化MAC使之能跟踪并与一个信标使能网络联系。如果这个函数被调用，它必须在application初始化时，在任何其他数据或管理API调用之前被调用。
函数原型：void
MAC_InitBeaconDevice(void)&
7. 配置实例
信标模式与非信标模式的配置见资料。
数据接口API为在MAC和application之间发送和接收数据提供接口
常用常量和结构
数据头格式
下面的数据格式用于数据接口来实现&zero
typedef struct &
} sData_t;&
p & 数据指针&
len & 数据长度，以字节计
见资料，主要都是用于建立数据缓冲区的。
数据接口函数
1.&MAC_McpsDataReq (
这个函数发送应用数据到MAC来传送一个NAC数据帧，MAC只能缓存一定数量的数据请求帧，当MAC拥堵了不能接收数据请求，它发送一个带有MAC_TRANSACTION_OVERFLOW状态标志的MAC_MCPS_DATA_CNF，最终MAC将不拥挤，并且发送一个MAC_MCPS_DATA_CNF来响应缓冲的请求。此时，application可以尝试其他的数据请求，这样application可以在任何时候发送数据，但是他必须让将要重新发送的数据排队，如果他收到溢出状态。传递到函数的数据缓冲区是由application分配的，在调用函数后，application不允许在调用函数后再分配内存，他必须等待直到他收到MAC_MCPS_DATA_CNF帧。application设置数据指针&msdu.p指向一个包含application正在发送数据的缓冲区。在&msdu.p包含MAC头之前，应用层必须分配固定字节空间。如果需要加密的话，空间大小是&MAC_DATA_OFFSET
加MAC_ENC_OFFSET。&MAC_McpsDataAlloc()函数用于准备和预分配缓冲区，最大数据帧长度是&MAC_MAX_FRAME_SIZE字节。如果用于加密，他将减少&MAC_ENC_OFFSET。如果用于鉴别，它的数据长度将额外减少鉴别数据的长度，比如：如果AES-MIC-128算法被应用，数据长度将是：&
& max = MAC_MAX_FRAME_SIZE -
MAC_ENC_OFFSET & MAC_MIC_128_LEN;
函数原型：void MAC_McpsDataReq(macMcpsDataReq_t
参数：见资料第10页
2. &MAC_McpsPurgeReq (
这个函数清除并放弃一些MAC数据请求队列中的数据请求，当操作完成，MAC发送&MAC_MCPS_PURGE_CNF.&
函数原型：void MAC_McpsPurgeReq(uint8
msduHandle)&
3. &MAC_McpsDataAlloc (
这个直接执行函数简化数据缓冲区的预分配函数MAC_McpsDataReq()。
如果用这个函数分配缓冲区，并用缓冲区调用MAC_McpsDataReq()函数，那么必须通过调用mac_msg_deallocate((uint8
**)&pBuffer)函数释放缓冲区。这个函数是私有函数，不在802.15.4中定义。
函数原型：macMcpsDataReq_t *MAC_McpsDataAlloc(uint8
len, uint8 securityLevel,&&uint8
keyIdMode)&
回调函数事件
这些事件被发送到application，通过MAC回调函数
MAC_MCPS_DATA_IND&
这个事件由MAC发送到application。这个事件的参数指向一个动态分配的内存缓冲区，当application完成用完数据必须调用mac_msg_deallocate((uint8
**)&pData).函数释放内存。当MAC为接收数据分配缓冲区，他可以在缓冲区起始分配额外空间，用于application-defined
data，大小由调用MAC_MlmeSetReq() 函数分配。
参数见资料
MAC_MCPS_DATA_CNF&
每调用MAC_McpsDataReq()函数，这个事件都被发送到application。这个事件返回数据请求的状态，同时也返回一个指向数据buffer的指针，application可以用这个指针释放内存。
参数见资料
MAC_MCPS_PURGE_CNF&
当MAC_McpsPurgeReq()调用这个事件被发送到application。这个时间返回purge请求状态。
&参数见资料
四、管理接口
下面的接口用于802.15.4的网络管理接口
常用的常数和结构
1. 频道掩码
4. 容量信息
5. 得到和设置属性
6. 断开连接原因
7. 扫描类型
8. 特殊地址值
9. 超帧规格
10. PAN描述符
11. 挂起地址说明
以上11个常量和结构参见资料
1. &MAC_MlmeAssociateReq (
这个函数发送一个连接请求到协调器设备。application只在一个PAN允许连接时才尝试连接，按照扫描处理的指示。在一个信标使能网络中，信标顺序必须在调用MAC_MlmeAssociateReq()之前由MAC_MlmeSetReq()设定。当连接请求完成，MAC发送MAC_MLME_ASSOCIATE_CNF事件到application。
函数原型：void
MAC_MlmeAssociateReq(macMlmeAssociateReq_t
函数参数略
2. &MAC_MlmeAssociateRsp (
这个函数向一个请求连接的设备发送一个连接响应。这个函数必须在接收到MAC_MLME_ASSOCIATE_IND事件后才能被调用。当连接响应完成，MAC向application发送MAC_MLME_COMM_STATUS_IND来指示操作的成功或失败。
函数原型：uint8
MAC_MlmeAssociateRsp(macMlmeAssociateRsp_t
&MAC_MlmeDisassociateReq (
这个函数用于一个设备提醒协调器他将离开网络。这个函数同样被用于一个协调器指示一个设备离开网络。当断开连接完成后，MAC向application发送MAC_MLME_DISASSOCIATE_CNF。
函数原型：void
MAC_MlmeDisassociateReq(macMlmeDisassociateReq_t
4. &MAC_MlmeGetReq (
这个直接执行函数从MAC
PIB中恢复一个属性值。PIB：PAN Information Base
函数原型：uint8 MAC_MlmeGetReq(uint8 pibAttribute, void
5.&&MAC_MlmeOrphanRsp (
这个函数被用于响应一个orphan
notification。这个函数必须在接收到&MAC_MLME_ORPHAN_IND之后再能被调用。当orphan
response完成，MAC向application发送MAC_MLME_COMM_STATUS_IND来指示操作成功与否。
函数原型：void MAC_MlmeOrphanRsp(macMlmeOrphanRsp_t
6.&&MAC_MlmePollReq (
这个函数被用于请求从一个协调器挂起数据。当轮询请求完成&MAC向application发送MAC_MLME_POLL_CNF。如果协调器接收到一个非零数据帧，MAC先发送MAC_MLME_POLL_CNF
事件，带有状态MAC_SUCCESS，然后发送一个MAC_MCPS_DATA_IND带有数据。&
函数原型：void MAC_MlmePollReq(macMlmePollReq_t
&MAC_MlmeResetReq (
这个直接执行函数复位MAC。这个函数必须在系统启动，setDefaultPib被设为真以及其他管理类API被调用之前调用。
函数原型：int8 MAC_MlmeResetReq(bool
setDefaultPib)&
&MAC_MlmeScanReq ( )&&&
这个函数用于能量检测，或在一个或多个频道上进行主动、被动或孤立扫描。能量检测在每一个请求频道上进行峰值能量检测。主动扫描在每个频道上发送信标请求，并监听信标。被动扫描是一个receive-only操作，他在每个频道上监听信标。孤立扫描用之前连接的扫描设备定位协调器。当扫描操作完成，MAC向
application发送MAC_MLME_SCAN_CNF。对于主动被动扫描，application设置maxResults参数到PAN描述符返回的最大值。如果maxResults大于0，application必须设定result.panDescriptor指向一个buffer&，大小是maxResults
* sizeof(macPanDesc_t)，来存储扫描结果。application不允许使用或释放buffer直到收到MAC_MLME_SCAN_CNF。MAC最多存储maxResults个PAN描述符，并且忽略掉重复信标。一个得到主被动扫描结果的替代办法是设置maxResults为0，或设置PIB&属性MAC_AUTO_REQUEST
to FALSE。
然后MAC将不会存储结果。而是每收到一个信标就发送一个MAC_MLME_BEACON_NOTIFY_IND。
application将不用提供任何内存来存储扫描结果，但是MAC将不会过滤掉重复信标。对于能量检测扫描，
&application必须设置result.energyDetect
指向一个18个字节的buffer
来存储扫描结果。application不许使用或释放buffer直到收到MAC_MLME_SCAN_CNF。如果没进行扫描，那么能量检测、主被动扫描可能被执行在任何时候。然而，在扫描期间，设备不能执行任何其他的MAC管理操作。
函数原型：void MAC_MlmeScanReq(macMlmeScanReq_t
&MAC_MlmeSetReq ( )&
这个直接执行函数设置属性值在MAC
函数原型：uint8 MAC_MlmeSetReq(uint8 pibAttribute, void
10. &MAC_MlmeStartReq
这个函数由协调器调用或者由PAN协调器启动或重新配置网路。在开启一个网络前，设备必须有自己的短地址。PAN协调器通过设置MAC_SHORT_ADDRESS的属性来设置短地址。一个协调器通过连接设置短地址。当panCoordinator参数为TRUE，MAC自动设置MAC_PAN_ID和MAC_LOGICAL_CHANNEL的属性为panId和logicalChannel参数的值。如果panCoordinator为FALSE,这些参数被忽略。&beaconOrder参数控制网络是信标网络还是非信标网络。对于信标网络，这个参数同样控制信标传送间隔。当操作完成，MAC向application发送MAC_MLME_START_CNF
函数原型：void MAC_MlmeStartReq(macMlmeStartReq_t
11. &MAC_MlmeSyncReq (
这个函数通过获得和随意跟踪信标请求MAC同步协调器。建议在连接到信标网络之前和协调器同步。如果信标不能被定位在他初始search或在跟踪中，MAC向application发送MAC_MLME_SYNC_LOSS_IND带状态MAC_BEACON_LOSS。在调用函数前，application必须设置PIB属性为MAC_BEACON_ORDER、MAC_PAN_ID，设置&MAC_COORD_SHORT_ADDRESS
or MAC_COORD_EXTENDED_ADDRESS 为要同步的协调器的地址。在调用函数前application要希望设置PIB属性MAC_AUTO_REQUEST为FALSE。然后当MAC成功与协调器同步，他将向MAC发送MAC_MLME_BEACON_NOTIFY_IND。在接收到事件后，application设置MAC_AUTO_REQUEST为
TRUE&来停止接收信标。这个函数只能用于信标网络。
函数原型： &void MAC_MlmeSyncReq(macMlmeSyncReq_t
回调函数事件
&MAC_MLME_ASSOCIATE_IND&
这个事件由MAC发向application，当MAC接收到其他设备的连接请求。application必须在接收到这个事件后调用MAC_MlmeAssociateRsp()，这个事件只能被发向设置PIB属性MAC_ASSOCIATION_PERMIT为TRUE的全功能设备的application。
2. &MAC_MLME_ASSOCIATE_CNF&
这个事件被发送到application来响应MAC_MlmeAssociateReq()。这个事件指示企图连接状态。如果连接成功，则需要短地址，短地址包含在事件中，否则短地址参数无效。
MAC_MLME_DISASSOCIATE_IND&
这个事件被发送到application来指示设备已经和网络断开连接
&MAC_MLME_DISASSOCIATE_CNF&
这个事件发送到application来响应MAC_MlmeDisassociateReq()。这个事件指示企图断开连接的状态。
5.&&MAC_MLME_BEACON_NOTIFY_IND&
这个事件发送到application当MAC收到一个信标帧，并且信标中包含有效载荷数据或者MAC_AUTO_REQUEST
属性被设为FALSE。这个事件同样包含LQI测试，信标接收的事件被添加到信标信息中。
6.&&MAC_MLME_ORPHAN_IND&
这个事件发送到application当MAC收到另一个设备的孤立标识。application在接收到这个事件后必须调用MAC_MlmeOrphanRsp()
。这个事件只能被发到FFD的applications。
MAC_MLME_SCAN_CNF&
这个事件被发到application来响应MAC_MlmeScanReq()
，当扫描操作完成。这个事件指示扫描状态。对于能量探测扫描，一列能量清单被返回。对于主被动扫描，返回PAN描述符。
MAC_MLME_START_CNF&
这个事件被发送到 application 来响应MAC_MlmeStartReq().&
这个事件指示启动请求状态。
MAC_MLME_SYNC_LOSS_IND&
这个状态被发到application当MAC失去与协调器的同步，或者有PAN ID冲突。状态指示事件的原因。
MAC_MLME_POLL_CNF&
这个事件被发到application来响应MAC_MlmePollReq()。如果轮询请求成功并且数据被接收，那么状态被设为MAC_SUCESS，如果轮询请求成功而没有数据接收，状态被设为MAC_NO_DATA。其他状态值都指示失败。
MAC_MLME_COMM_STATUS_IND&
这个事件被发到application有很多原因。它指示MAC_MlmeAssociateRsp() 或者
MAC_MlmeOrphanRsp()的状态。他同样指示MAC收到的加密帧在加密期间产生错误。
&MAC_MLME_POLL_IND&
这个事件被发到application只有当MAC被配置为application中间接数据排队，通过设置macCfg.appPendingQueue为TRUE。如果设为FALSE，这个事件永远不会发到application。这个事件被发到application当收到另一个设备的数据请求命令帧。application
&会调用MAC_McpsDataReq()
来发送数据到另一个设备，并且TX选项MAC_TXOPTION_NO_RETRANS
被设置。如果application没有设备的数据，他将发送0长度数据TX&选项设为MAC_TXOPTION_NO_CNF&并且
MAC_TXOPTION_NO_RETRANS&被设置&。
五、扩展接口
扩展接口为附加的没有在802.15.4中定义的软件特性提供接口，比如电源管理。
常量与结构体
电源管理见资料
1. MAC_PwrOffReq (
这个函数请求MAC关闭射频电路电源并且进入睡眠状态，如果MAC能够关闭电源，他将执行关机程序，并且返回MAC_SUCCESS。如果MAC不能进入睡眠状态，他将返回MAC_DENIED。当MAC进行特定程序时他将不能进入睡眠状态，比如扫描，数据请求，或连接。当MAC已经进入睡眠状态并返回MAC_SUCCESS
后这个函数才被调用。当MAC进入睡眠模式，application不允许调用 MAC API
函数除了电源管理函数。
&函数原型：uint8 MAC_PwrOffReq(uint8
MAC_PwrOnReq ( )&
这个函数请求MAC请求打开电源唤醒设备。这个函数打开电源并进行阻塞直到电源完全打开。
函数原型：void MAC_PwrOnReq(void)
3. MAC_PwrMode (
这个函数返回当前MAC电源模式
函数原型：uint8
MAC_PwrMode(void)
MAC_PwrNextTimeout ( )&
这个函数返回下一个MAC定时器到达时间，以aUnitBackoffPeriod单位，如果没有定时器工作，他返回0。
函数原型：uint32
MAC_PwrNextTimeout(void)
5. MAC_RandomByte (
这个函数从MAC随机数生成器中返回一个随机字节。
函数原型：uint8
MAC_RandomByte(void)
6.&MAC_SrcMatchEnable&
这个函数使能/禁止自动挂起和源地址匹配
函数原型：uint8
MAC_SrcMatchEnable ( uint8 addrType, uint8 num&
MAC_SrcMatchAddEntry&
这个函数添加一个短地址或扩展地址到源地址表中，用来配置应答帧中的分区。
函数原型：uint8
MAC_SrcMatchAddEntry ( sAddr_t *addr, uint16 panID )
MAC_SrcMatchDeleteEntry&
删除源地址表中的短地址或扩展地址。
函数原型：uint8
MAC_SrcMatchDeleteEntry ( sAddr_t *addr, uint16 panID
MAC_SrcMatchAckAllPending&
这个函数使能/禁止应答所有的包。application通常使能它，当增加新的源地址入口失败由于表满了，或者禁止它当更多新的入口被发现而表是空的。
函数原型：void
MAC_SrcMatchAckAllPending ( uint8 option&
&MAC_SrcMatchCheckAllPending&
这个函数检查是否所有pending位被设置的应答包被使能了。
函数原型：uint8
MAC_SrcMatchCheckAllPending ( void )
六、回调接口
1. MAC_CbackEvent (
这个回调函数发送MAC事件到application。应用层必须补充完成这个函数。一个典型的补充就是分配OSAL消息，复制事件参数到消息，并发送消息到应用层的OSAL事件处理函数
这个函数可以直接在任务或中断现场执行，所以这个函数必须是可重入的。&
函数原型：void MAC_CbackEvent(macCbackEvent_t *pData)
MAC_CbackCheckPending ( )&
这个函数返回application中排队的间接消息的数量。大多数应用不进行间接数据排队并且只能返回0。只有macCfg.appPendingQueue
被设为TRUE时才需要返回排队数量。application必须补充完成函数，如果他选择不用自动挂起特性。当自动挂起使能，函数返回至被忽略，否则，application必须尽快补充完成函数，比如返回全局变量的值。
&函数原型：uint8
MAC_CbackCheckPending(void)
八、Scenarios略
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