一、 nesC的语法
NesC是标准C的扩展，应用背景是传感器网络这样的嵌入式系统，这类系统的特点是内存有限，存在任务和中断两类操作。NesC的语法和标准C基本没有区别（NesC应该不能动态分配内存）。NesC程序的基本组成是Component，一个Component是一个*.nc文件。每个Component 可以完成一定的工作，一个app一般有一个称为“Main”的Component作为程序的执行体（类似于C的main函数），“Main”调用其他的 component以实现程序的功能。“Main”调用其他Component,以及一个Component调用其他的Component的方式是 “interface”的连接，Component “uses”的interface连接到其他component “provides”的interface。Interface可以看作函数声明的一种封装，一个interface的内容是几个函数的声明（没有函数的定义），TinyOS系统提供了一系列interface（interface应该是由系统提供，不用自己写的）。可以理解为Interface是 Component的属性，函数是interface的属性。Component分为两类，“configuration”用来完成component之间的连接，“module”用来完成该Component的功能（内容是“provides”的interface中函数的定义）。NesC定义了两类特殊的函数，“command”和“event”。函数调用时，Command用“call”，event用“signal”，在一个component 中，provides的interface中的command函数必须被实现（在implementation中定义），uses的interface中的event函数必须被实现。“async”指出这个command或者event可以在有中断时使用。为了协调任务和中断的执行，nesC使用 “atomic”指出该段代码“不可被打断”。另外定义了“task”封装一些代码来完成一个任务，系统有FIFO的task队列。不同的Task之间没有优先级，但task可以被interrupt handler打断。为防止全局变量等公用数据被非正常修改，nesC规定只在task中进入公共的数据部分。二、 学习nesC比较有效的过程 在系统附带的文档里../tinyos/cygwin/opt/tinyos-1.x/doc/tutorial 提供了8个lesson，是用来熟悉nesC语法用的。把lesson1（Blink）和lesson2（sense）看懂，并且按照后面练习中的要求修改程序。做完之后，对于nesC的语法就比较熟悉了。之后看别的程序差不多就可以直接看源代码了。三、 生成程序的结构图 很有用的功能，在程序的文件夹里，键入“make micaz docs”命令，可以在../doc/nesdoc/micaz目录下生成这个程序的结构图。通过看结构图来了解程序比较直观。另外，在编写程序的时候，有一个问题，就是调试程序很困难。因此在编写完程序并且编译通过之后，可以先生成它的结构图，检查是否正确，作为调试程序的一个步骤。四、 调试方法在程序中尽量多得使用三个指示灯，是比较有效的调试方法。程序写完之后可以生成程序的结构图以及用listen命令读取消息包的类型。五、 有用的链接TinyOS tutorial: http://www.tinyos.net/tinyos-1.x/doc/tutorial/TinyOS FAQ: http://www.tinyos.net/faq.html#SEC-43TinyOS Programming, NesC Tutorial(这些网上可以下载到，没有找到的话，留下Email我给你发，对了我这也有TinyOS中文版和NesC中文版，但我建议还是英文原版的好，翻译过来的实在是...)六、 一个程序示例(实现RSSI信号的16个Node节点采集，请注意对应的文件名，烧制时注意节点ID号。以下是完整的 Node节点程序，PC程序为以前说的SNICI软件系统，这个程序加以修改可以得到声音定位程序，实验室现在在做视频无线传感器网络的是在 starget上实现的。)/******************************************************************** Copyright (C), 2006-2007, by Enoch. FileName: Rssi.h Description: Hardware specific definitions for the MTS300/310.*********************************************************************/enum{ INITIAL_TIMER_RATE = 1000, INITIAL_TIMER_REAE_STEP = 8, INITIAL_TIMER_DELAY = 1500};enum{ BASE_NODE = 0, MOVE_NODE = 100,};/******************************************************************** Copyright (C), 2006-2007, by Enoch. FileName: RssiMsg.h Description: RSSI tracking system.*********************************************************************/enum{ TOTAL_NODE = 16};typedef struct RssiMsg{ uint8_t addr; uint16_t seq;}RssiMsg;typedef struct NodeUARTMsg{ uint8_t fromaddr; uint8_t rssi; uint16_t seq;}NodeUARTMsg;typedef struct UARTMsg{ uint8_t rssi[TOTAL_NODE]; uint16_t seq;}UARTMsg;enum{ RSSI = 44,};/******************************************************************** Copyright (C), 2006-2007, by Enoch. FileName: RssiM.nc Description: RSSI tracking system.*********************************************************************/includes RssiMsg;includes Rssi;module RssiM{ provides interface StdControl; uses { interface Timer as TimerSend; interface SendMsg as Sendtest; interface ReceiveMsg as Receivetest; interface SendMsg as UARTSend; interface Leds; }}implementation{ TOS_Msg MoveData, UARTSendData, MoteSendData; uint8_t rssi_value[TOTAL_NODE]; uint16_t seq = 0; uint32_t i = 0; task void SendData() { call UARTSend.send(TOS_UART_ADDR, sizeof(UARTMsg), &UARTSendData); } task void SendNodeData() { call Sendtest.send(TOS_BCAST_ADDR, sizeof(RssiMsg), &MoveData); } command result_t StdControl.init() { call Leds.init(); call Leds.greenOn(); for (i = 0; i < TOTAL_NODE; i++) { rssi_value[i] = 255; } seq = 0; return SUCCESS; } command result_t StdControl.start() { /* Moving node start the timer */ if (TOS_LOCAL_ADDRESS == MOVE_NODE) { call TimerSend.start(TIMER_REPEAT, INITIAL_TIMER_RATE); call Leds.greenToggle(); call Leds.redToggle(); } else if (TOS_LOCAL_ADDRESS == BASE_NODE) { seq = 1; } return SUCCESS; } command result_t StdControl.stop() { if (TOS_LOCAL_ADDRESS == MOVE_NODE) { call TimerSend.stop(); } return SUCCESS; } event result_t TimerSend.fired() { /* Moving node send message */ if (TOS_LOCAL_ADDRESS == MOVE_NODE) { RssiMsg* snd_msg = (RssiMsg*)MoveData.data; // Data snd_msg->addr = TOS_LOCAL_ADDRESS; snd_msg->seq = ++seq; call Sendtest.send(TOS_BCAST_ADDR, sizeof(RssiMsg), &MoveData); call Leds.yellowToggle(); } return SUCCESS; } event result_t Sendtest.sendDone(TOS_MsgPtr msg, result_t success) { call Leds.yellowToggle(); return SUCCESS; } /* Motes Reciece Message */ event TOS_MsgPtr Receivetest.receive(TOS_MsgPtr msgptr) { /* BASE mote recieve message to UART */ if (TOS_LOCAL_ADDRESS == BASE_NODE) { NodeUARTMsg* node_uart_msg = (NodeUARTMsg*)msgptr->data; UARTMsg* uart_msg = (UARTMsg*)UARTSendData.data; RssiMsg* snd_msg = (RssiMsg*)MoveData.data; uint8_t node_addr = node_uart_msg->fromaddr; uint16_t node_seq = node_uart_msg->seq; uint8_t max_rssi = 255; uint16_t max_node = 0; if (((RssiMsg*)msgptr->data)->addr == MOVE_NODE) { if (((RssiMsg*)msgptr->data)->seq > 0) { /* Select the max rssi value node */ for (i = 0; i < TOTAL_NODE; i++) { uart_msg->rssi[i] = rssi_value[i]; } // Data uart_msg->seq = node_seq; /* Upstream the data */ //call UARTSend.send(TOS_UART_ADDR, sizeof(RssiMsg), &MoveData); //call UARTSend.send(TOS_UART_ADDR, sizeof(UARTMsg), &UARTSendData); post SendData(); //post SendNodeData(); //call Sendtest.send(TOS_BCAST_ADDR, sizeof(RssiMsg), &MoveData); for (i = 0; i < TOTAL_NODE; i++) { rssi_value[i] = 255; } rssi_value[node_addr-1] = node_uart_msg->rssi; //call Leds.redToggle(); } return msgptr; } else { /* data is recieved for saving */ rssi_value[node_addr-1] = node_uart_msg->rssi; //call Leds.greenToggle(); } } /* Node proccess */ else if (TOS_LOCAL_ADDRESS > BASE_NODE && TOS_LOCAL_ADDRESS != MOVE_NODE) { RssiMsg* recv_rssi_msg = (RssiMsg*)msgptr->data; NodeUARTMsg* send_mote_msg = (NodeUARTMsg*)MoteSendData.data; if (recv_rssi_msg->addr == MOVE_NODE) { send_mote_msg->fromaddr = TOS_LOCAL_ADDRESS; send_mote_msg->rssi = (int8_t)msgptr->strength; send_mote_msg->seq = recv_rssi_msg->seq; /* Delay send to base mote */ for (i = 0; i < TOS_LOCAL_ADDRESS * INITIAL_TIMER_DELAY; i++) call Sendtest.send(BASE_NODE, sizeof(NodeUARTMsg), &MoteSendData); } else if (recv_rssi_msg->addr == BASE_NODE) { if (recv_rssi_msg->seq == TOS_LOCAL_ADDRESS) { call Leds.redOn(); } else { call Leds.redOff(); } } } return msgptr; } // UART Send Message event result_t UARTSend.sendDone(TOS_MsgPtr msg, result_t success) { //call Leds.yellowToggle(); return SUCCESS; }}/******************************************************************** Copyright (C), 2006-2007, by Enoch. FileName: Makefile Description: RSSI tracking system.*********************************************************************/COMPONENT = RssiXBOWROOT=%T/../contrib/xbow/tosPFLAGS= -I$(XBOWROOT)/platform/micaz# For MICA2 and MICA2DOT#PFLAGS+= -I../../tos/platform/mica2 -I../../tos/CC1000RadioAck -I../../tos/lib/ReliableRoute -I%T/lib/Queue -I%T/lib/Broadcast -I%T/lib/Attributes# For MICAZPFLAGS+= -I../../beta/tos/lib/CC2420Radio -I%T/lib/Broadcast -I%T/lib/Attributesinclude ../MakeXbowlocalinclude ${TOSROOT}/tools/make/Makerules