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前述章節講解了如何使用AF層通信API,但是現在用得更多的是基于ZCL的數據通信方式。ZCL的全稱是ZigBee Cluster Library,中文意思是ZigBee集群庫。ZCL與AF的關系如圖所示:

##
圖中共有3個層次,分別是AF、ZCL和應用層,分別詳細講解一下。
<br/>
## **AF層**
在前述章節已經詳細講解了AF層,可以調用AF層的數據通信API實現ZigBee設備之間的數據發送與接收。然而,直接使用AF層通信API的最大問題是不同公司開發的設備難以做到互聯互通。
<br/>
## **應用層**
開發者此層次中專注于開發設備的各個功能。在講解AF通信的章節中,我們就是在應用層中直接調用AF層的通信API來發送和接收數據的。
<br/>
## **ZCL層簡介**
ZigBee聯盟在AF層與應用層之間構建了ZCL層,其最大的作用就是實現了各個ZigBee設備的互聯互通。ZCL定義了ZigBee設備的各種應用領域(Profile)、設備類型(Device)、集群(Cluster)、設備屬性和命令,這些定義均由ZigBee聯盟統一定制。各個廠商在開發ZigBee設備時都遵循這些定義,便實現了互聯互通了。
<br/>
## **ZCL層的架構**
ZCL的大部分內容在Z-Stack 3.0 中的以下目錄中:
```
...\\Z-Stack 3.0.1\\Components\\stack\\zcl
```
它的部分內容如圖所示。

###
一個設備一般只會使用ZCL中的部分內容,例如本書一直講解的這個SampleSwitch工程使用了這些內容,如圖所示。

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**代碼分析**
我們對ZCL中的代碼簡單分析一下,打開zcl.h文件,可以找到ZCL層數據發送函數zcl\_SendCommand(),代碼如下:
```
/*********************************************************************
* @fn zcl_SendCommand
*
* @brief Used to send Profile and Cluster Specific Command messages.
*
* NOTE: The calling application is responsible for incrementing
* the Sequence Number.
*
* @param srcEp - source endpoint
* @param destAddr - destination address
* @param clusterID - cluster ID
* @param cmd - command ID
* @param specific - whether the command is Cluster Specific
* @param direction - client/server direction of the command
* @param disableDefaultRsp - disable Default Response command
* @param manuCode - manufacturer code for proprietary extensions to a profile
* @param seqNumber - identification number for the transaction
* @param cmdFormatLen - length of the command to be sent
* @param cmdFormat - command to be sent
*
* @return ZSuccess if OK
*/
ZStatus_t zcl_SendCommand( uint8 srcEP, afAddrType_t *destAddr,
uint16 clusterID, uint8 cmd, uint8 specific, uint8 direction,
uint8 disableDefaultRsp, uint16 manuCode, uint8 seqNum,
uint16 cmdFormatLen, uint8 *cmdFormat )
{
endPointDesc_t *epDesc;
zclFrameHdr_t hdr;
uint8 *msgBuf;
uint16 msgLen;
uint8 *pBuf;
uint8 options;
ZStatus_t status;
epDesc = afFindEndPointDesc( srcEP );
if ( epDesc == NULL )
{
return ( ZInvalidParameter ); // EMBEDDED RETURN
}
#if defined ( INTER_PAN )
if ( StubAPS_InterPan( destAddr->panId, destAddr->endPoint ) )
{
options = AF_TX_OPTIONS_NONE;
}
else
#endif
{
options = zclGetClusterOption( srcEP, clusterID );
// The cluster might not have been defined to use security but if this message
// is in response to another message that was using APS security this message
// will be sent with APS security
if ( !( options & AF_EN_SECURITY ) )
{
afIncomingMSGPacket_t *origPkt = zcl_getRawAFMsg();
if ( ( origPkt != NULL ) && ( origPkt->SecurityUse == TRUE ) )
{
options |= AF_EN_SECURITY;
}
}
}
zcl_memset( &hdr, 0, sizeof( zclFrameHdr_t ) );
// Not Profile wide command (like READ, WRITE)
if ( specific )
{
hdr.fc.type = ZCL_FRAME_TYPE_SPECIFIC_CMD;
}
else
{
hdr.fc.type = ZCL_FRAME_TYPE_PROFILE_CMD;
}
if ( ( epDesc->simpleDesc == NULL ) ||
( zcl_DeviceOperational( srcEP, clusterID, hdr.fc.type,
cmd, epDesc->simpleDesc->AppProfId ) == FALSE ) )
{
return ( ZFailure ); // EMBEDDED RETURN
}
// Fill in the Maufacturer Code
if ( manuCode != 0 )
{
hdr.fc.manuSpecific = 1;
hdr.manuCode = manuCode;
}
// Set the Command Direction
if ( direction )
{
hdr.fc.direction = ZCL_FRAME_SERVER_CLIENT_DIR;
}
else
{
hdr.fc.direction = ZCL_FRAME_CLIENT_SERVER_DIR;
}
// Set the Disable Default Response field
if ( disableDefaultRsp )
{
hdr.fc.disableDefaultRsp = 1;
}
else
{
hdr.fc.disableDefaultRsp = 0;
}
// Fill in the Transaction Sequence Number
hdr.transSeqNum = seqNum;
// Fill in the command
hdr.commandID = cmd;
// calculate the needed buffer size
msgLen = zclCalcHdrSize( &hdr );
msgLen += cmdFormatLen;
// Allocate the buffer needed
msgBuf = zcl_mem_alloc( msgLen );
if ( msgBuf != NULL )
{
// Fill in the ZCL Header
pBuf = zclBuildHdr( &hdr, msgBuf );
// Fill in the command frame
zcl_memcpy( pBuf, cmdFormat, cmdFormatLen );
status = AF_DataRequest( destAddr, epDesc, clusterID, msgLen, msgBuf,
&zcl_TransID, options, AF_DEFAULT_RADIUS );
zcl_mem_free ( msgBuf );
}
else
{
status = ZMemError;
}
return ( status );
}
```
可以看到zcl\_SendCommand()函數中,其實是調用AF層的數據發送函數AF_DataRequest()來發送數據的。
###
在zcl.c文件中還有一個名為zcl\_event\_loop()的函數。在這個函數中,我們可以看到AF層數據的接收和處理,代碼如圖所示。

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以上的分析也印正了ZCL層的底層就是AF層。
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