4.2网络协调者硬件设计
网络协调者的硬件结构框图如图4所示。主要由MCU CF5213及支撑电路和外部模块组成。CF5213的支撑电路包括电源电路，晶振电路和复位电路。串行通信接口主要用来进行通讯和配置数据的设置，而液晶模块则用来实时反映协调者当前的网络状态。射频通信模块则负责网络协调者与网络终端节点及其它网络协调者的无线通信。
网络协调者的MCU是32位的Coldfire5213。CF5213具有多种低功耗模式，成本十分低廉，用于价格比较敏感的低端控制场合。它带有MAC单元的V2核，CPU在80MHz的工作频率下达到66MIPS；32K字节的片上SRAM，256K字节的片上FLASH；12位精度的ADC模块；带有缓冲队列的SPI模块；支持最多达63个中断源的中断控制器；具有方便的背景调试模块；另外它还有丰富的第三方RTOS支持。

CF5213和射频通信模块中MC13192的接口电路与终端节点的MCU和MC13192的接口电路类似，只需将通用I/O端口做相应的修改即可，在此不再细述。
4.3 射频电路
射频芯片MC13192的支撑电路包括电源电路，滤波电路和晶振电路，其逻辑连接如图5。VBATT和VDDINT是电源输入引脚，MC13192的正常工作电压为2.0-3.6V。VDDA，VDDLO1和VDDLO2为经过整流的模拟电压。VDD为经过内部整流的数字电压。VDDVCO为VCO电路供电。XTAL1和XTAL2外接16MHz的专用于2.4GHz射频电路的晶振。

5 软件结构
如图6所示，软件设计分为三层：系统平台层、协议层和应用层，为此定义了3个API接口：HW-API、SYS-API和PS-API。HW-API定义了硬件的寄存器映射，这样就能通过直接访问硬件寄存器来控制硬件。系统平台层通过SYS-API接口来给协议层提供服务。应用层通过PS-API来调用协议层提供的服务。

系统平台层建立在μC/OS-II实时操作系统上，为协议层提供系统服务。一般来说，由于ZigBee网络终端节点要求很强的成本控制，可以不使用RTOS。而对于网络协调者，由于协议本身的复杂性增加，而且微控制器有足够的性能来支持RTOS，需要使用RTOS 。虽然终端设备可以无RTOS工作，但考虑到GT60有足够丰富的资源，为了设计的统一性，避免在两个平台切换，本方案中统一使用了免费的RTOS μC/OS-II。μC/OS-II是一个完整的，可移植、固化、裁剪的占先式实时多任务内核，在V2.52版本之前，是免费的（非商业用途）且源代码公开，提供了实时系统的基本功能。
系统平台层本身又分为二个模块：DBM和HWD。DBM主要实现一个基于FLASH的小型数据库，用来存储IEEE 802.15.4的PHY层、MAC层和ZigBee的NWK层的属性数据。HWD模块提供硬件驱动程序，包括了MCU的寄存器访问接口、 MCU和MC13192的SPI通信以及MC13192的驱动，所有对硬件的控制都通过该模块提供的服务。
协议层则实现了基于802.15.4的物理层和链路层以及基于ZigBee的网络层协议。应用层通过PS-API来调用协议层提供的服务，实现网络的管理和数据传输等任务。应用配置模块既会调用协议层提供的网络服务，也会直接对系统进行配置和查询，该模块会调用PS-API和SYS-API提供的服务。
6 结束语
本文选择IEEE 工作组为低速个人无线网制定的802.15.4为切入点，配合ZigBee的网络层规范，构建无线传感器网络。本文作者的创新点在于采用Freescale公司新推出的ZigBee芯片MC13192和超低功耗控制器MC9S98GT60、CF5213，实现了硬件和软件的一体化设计，为进行无线传感器网络的研究提供一个良好的起点。实验表明，该方案具有良好的可靠性和通信速率，同时，良好的性能价格结合点使其具有广阔的市场推广前景。