基于zigduino 平台的contiki 学习笔记

2012年07月18日 10:54 发布者：xiaocai一碟

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            基于zigduino 平台的contiki 学习笔记

1  环境搭建

   接下来的所有操作都是基于instant contiki 这个环境，首先在你的

windows 或者mac 上必须有一个虚拟机软件（VMware），接着再从网上下载instant

contiki 以及avr-zigduino 平台下的contiki 源码。instant contiki 的安装请

参考：http://contiki-os.blogspot.com/p/instant-contiki.html

1.1安装instant contiki 工具包

      进入到instant contiki，打开终端运行如下命令来安装所需的工具包。

      --------------------------------------------------------------

      $ sed -i '/avr/d' /home/user/.profile

      $ sudo aptitude update

      $ sudo apt-get install avr-libc gcc-avr binutils-avr avrdude git

      --------------------------------------------------------------

      然后重启虚拟机。

1.2下载contiki

   avr-zigduino 源码目前在github 上，打开终端，运行一下命令来下载源码：

      --------------------------------------------------------------

      $ cd ~

      $ git clone git://github.com/maniacbug/contiki-avr-zigduino.git

-b avr-zigduino

      $ cd contiki/platform/avr-zigduino

      --------------------------------------------------------------

      完成了以上的步骤，接下来就可以完成下面的实验了。

2  实验

2.1设置节点id

   每一个节点都有一个唯一的mac 地址。avr-zigduino 平台将节点的id 作为

mac 地址的最后一个字节。

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   通过运行一下命令来设置每个节点的节点id。

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      $ cd tools/set-eeprom

      $ make NODE=3 AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

      -------------------------------------------------------------

2.2做一个简单的ping 实验

   这个实验需要两个节点，按照上述的步骤将一个节点的nodeid 设为3，另

一个设为4。

   我们在nodeid 为3 的节点中烧写hello-word 程序，在nodeid 为4 的节点

中烧写ping-ipv6 程序，步骤如下：

   首先在nodeid 为3 的节点中烧写hello-world 程序，打开终端键入以下命

令：

      --------------------------------------------------------------

      $ cd tests/hello-world

      $ make upload AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

      $ make login AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

      -------------------------------------------------------------

   如果成功的话，终端将会显示：

      --------------------------------------------------------------

      connecting to /dev/ttyUSB0 (57600)

      Power-on reset.

      External reset!

      *******Booting Contiki 2.5*******

      MAC address 2:11:22:ff:fe:33:44:3

      nullmac sicslowmac, channel 26

      IP addresses

      fdfd::3

      fe80::11:22ff:fe33:4403

      Hello, world

      -------------------------------------------------------------

接下来在nodeid 为4 这个节点中烧入ping-ipv6，在终端里面键入以下命

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令,我们将要ping 正在运行hello-world 程序的NODE=3 节点：

      --------------------------------------------------------------

      $ cd tests/ping-ipv6

      $ make upload AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB1 NODE=3

      $ make login AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB1

      -------------------------------------------------------------

   如果运行无误，终端将会显示：

      --------------------------------------------------------------

      connecting to /dev/ttyUSB1 (57600)

      Power-on reset.

      External reset!

      *******Booting Contiki 2.5*******

      MAC address 2:11:22:ff:fe:33:44:1

      nullmac sicslowmac, channel 26

      In Process PING6

      Wait for DAD

      IP addresses

      fdfd::1

      fe80::11:22ff:fe33:4404

      Sending Echo Request to fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0003

from fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0004

      Echo reply received.

      Sending Echo Request to fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0003

from fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0004

      Echo reply received.

      Sending Echo Request to fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0003

from fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0004

      Echo reply received.

      Sending Echo Request to fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0003

from fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0004

      Echo reply received.

      Sending Echo Request to fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0003

from fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0004

----------------------- Page 4-----------------------
      Echo reply received.

      END PING6

      -------------------------------------------------------------

2.3一个UDP 通信实验

接下来我们来做一个两个节点间通过UDP 来进行运用层数据的传输。同样的，

我们需要两个节点，一个节点运行服务器程序，一个节点运行客户端程序。当我

们编译客户端程序时，我们需要指定NODE=the nodeid 来使客户端能找到服务器

的地址。

在终端运行如下的命令：

      --------------------------------------------------------------

      $ cd tests/udp-ipv6

      $ make NODE=3 -j10

      $ make udp-client.avr-zigduino.u AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB1

NODE=3

      $ make udp-server.avr-zigduino.u login AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

      -------------------------------------------------------------

如果运行成功，终端将会显示（服务端节点的输出）：

      --------------------------------------------------------------

      connecting to /dev/ttyUSB0 (57600)

      Power-on reset.

      External reset!

      *******Booting Contiki 2.5*******

      MAC address 2:11:22:ff:fe:33:44:3

      nullmac sicslowmac, channel 26

      IP addresses

      fdfd::3

      fe80::11:22ff:fe33:4403

      UDP server started

      Server IPv6 addresses: fdfd::3

      fe80::11:22ff:fe33:4403

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      +READY

      Server received: 'Hello 2 from the client' from fdfd::4

      Responding with message: Hello from the server! (1)

      Server received: 'Hello 3 from the client' from fdfd::4

      Responding with message: Hello from the server! (2)

      Server received: 'Hello 4 from the client' from fdfd::4

      Responding with message: Hello from the server! (3)

      Server received: 'Hello 5 from the client' from fdfd::4

      Responding with message: Hello from the server! (4)

      Server received: 'Hello 6 from the client' from fdfd::4

      Responding with message: Hello from the server! (5)

      Server received: 'Hello 7 from the client' from fdfd::4

      +OK PASS

      -------------------------------------------------------------

2.4运行shell 程序

Shell 是contiki 操作系统里面的一个非常重要的特性。接下来我们在其中

一个节点上运行shell 程序。

在终端上键入以下命令：

      --------------------------------------------------------------

      $ cd tests/shell

      $ make uploadAVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

      $ make loginAVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

      -------------------------------------------------------------

如果成功，终端上将会显示：

      --------------------------------------------------------------

      connecting to /dev/ttyUSB0 (57600)

      Power-on reset.

      External reset!

      *******Booting Contiki 2.5*******

      MAC address 2:11:22:ff:fe:33:44:3

----------------------- Page 6-----------------------
   nullmac sicslowmac, channel 26

   Contiki command shell

   Type '?' and return for help

   68.1: Contiki>

   IP addresses

   fdfd::1

   fe80::11:22ff:fe33:4403

   -------------------------------------------------------------

   它可以使用一下命令：

   -------------------------------------------------------------

   binprint: print binary data in decimal format

   blink : blink LEDs ( times)

   echo : print

   exit: exit shell

   hd: print binary data in hexadecimal format

   help: shows this help

   kill : stop a specific command

   killall: stop all running commands

   netstat: show UDP and TCP connections

   null: discard input

   ping : ping an IP host

   ps: list all running processes

   quit: exit shell

   randwait : wait for a random time before running

a command

   repeat : run a command every seconds

   size: print the size of the input

   time : output time in binary format, or set time in

seconds since 1970

   timestamp: prepend a timestamp to data

   -------------------------------------------------------------

   接下来我们就可以像操作DOS 命令一样来操作这个终端了。比如我们可

以执行ping 命令：

   -------------------------------------------------------------

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      68.3: Contiki> ping fdfd::4

      SEND 13 bytes

      ping fdfd::4

      Sending Echo Request to fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0003

from fdfd:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001

      Other ICMP6 message received.

      Echo reply received.

      -------------------------------------------------------------

2.5通过SLIP 协议让节点连接到以太网

   Contiki 可以使用SLIP 协议通过USB 将PC 和无线IPv6 网络连接起来。有

关SLIP 协议的更多信息可以参照：

http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_Line_Internet_Protocol

   首先我们来编译tunslip6 工具：

      --------------------------------------------------------------

      $ cd tools

      $ make tunslip6

      -------------------------------------------------------------

   然后我们来编译和上传border router。一定要注意编译时一定要使

“WITH_SLIP=1”来打开节点的slip 开关以及使 “WITH_WERBSERVER=0”禁止节

点欲行webserver。

      --------------------------------------------------------------

      $ cd examples/ipv6/rpl-border-router

      $ make TARGET=avr-zigduino savetarget

      $ make WITH_SLIP=1 WITH_WEBSERVER=0 -j10

      $ make upload AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

      -------------------------------------------------------------

   好的。接下来我们在linux 引进slip 接口，要记住设置的波特率要和板子

上设置的波特率相匹配，目前板子上的波特率设置为38400。

      --------------------------------------------------------------

      $ sudo ../../../tools/tunslip6 aaaa::1/64 -s /dev/ttyUSB0 -B

38400 -v6

      -------------------------------------------------------------

   运行成功，就相当于将节点虚拟成了linux 的一块网卡。终端将显示：

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   -------------------------------------------------------------

   ********SLIP started on ``/dev/ttyUSB0''

   opened tun device ``/dev/tun0''

   ifconfig tun0 inet `hostname` up

   ifconfig tun0 add aaaa::1/64

   ifconfig tun0

   tun0       Link encap:UNSPEC  HWaddr

00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00

               inet addr:127.0.1.1  P-t-P:127.0.1.1

Mask:255.255.255.255

               inet6 addr: aaaa::1/64 Scope:Global

               UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1500

Metric:1

               RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

               TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

               collisions:0 txqueuelen:500

               RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

   tun0       Link encap:UNSPEC  HWaddr

00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00

               inet addr:127.0.0.1  P-t-P:127.0.0.1

Mask:255.255.255.255

               inet6 addr: aaaa::1/64 Scope:Global

               UP POINTOPOINT RUNNING NOARP MULTICAST  MTU:1500

Metric:1

               RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

               TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

               collisions:0 txqueuelen:500

               RX bytes:0 (0.0 B)  TX bytes:0 (0.0 B)

   IP addresses

   fdfd::3

   fe80::11:22ff:fe33:4403

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RPL-Border router started

*** Address:aaaa::1 => aaaa:0000:0000:0000

SIN: 10

Got configuration message of type P

Setting prefix aaaa::

   created a new RPL dag

Server IPv6 addresses:

   aaaa::11:22ff:fe33:4403

   fdfd::3

   fe80::11:22ff:fe33:4403

-------------------------------------------------------------

接下来我们再开启另外一个终端，我们可以通过PC 来ping 通运行border

router 的节点，首先来ping 节点自动配置的aaaa::/64 地址，终端显示如下：

-------------------------------------------------------------

   $ ping6 aaaa::11:22ff:fe33:4403

PING aaaa::11:22ff:fe33:4403(aaaa::11:22ff:fe33:4403) 56 data bytes

   64 bytes from aaaa::11:22ff:fe33:4403: icmp_seq=1 ttl=64 time=66.1

ms

   64 bytes from aaaa::11:22ff:fe33:4403: icmp_seq=2 ttl=64 time=68.6

ms

   64 bytes from aaaa::11:22ff:fe33:4403: icmp_seq=3 ttl=64 time=66.2

ms

-------------------------------------------------------------

但是我们不只是想到达与PC 直接相连的节点，我们还想让PC 访问除了

border router 以外的节点，所以我们必须在PC 上加上路由，命令如下，通过

以下命令，PC 就可以通过tun0 接口访问fafa::/64 网络。

-------------------------------------------------------------

   $ sudo route -A inet6 add fdfd::/64 dev tun0

   $ netstat -r6

Kernel IPv6 routing table

Destination  Next Hop             Flag Met Ref Use If

aaaa::/64          ::                         U    256 0    0 tun0

   fdfd::/64       ::                         U    1 0    0 tun0

-------------------------------------------------------------

PC 上的路由建立起来了以后，PC 就可以访问网络上的其它节点。那么我们

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现在就可以通过PC 来访问上面的nodeid=4 的节点了，其地址为fdfd::4，命令

如下：

-------------------------------------------------------------

   $ ping6 fdfd::4

PING fdfd::4 (fdfd::4) 56 data bytes

   64 bytes from fdfd::4: icmp_seq=1 ttl=64 time=67.8 ms

   64 bytes from fdfd::4: icmp_seq=2 ttl=64 time=66.3 ms

-------------------------------------------------------------

2.6WebServer

PC 可以访问网络中节点的Webserver 从而得到其中储存的传感器的值。我

们看一个在一个直接与PC 相连的节点运行rpl-border-router，然后通过借

助SLIP 协议通过USB 将节点与PC 相连，另外一个节点将跑webserver-ipv6

程序。

-------------------------------------------------------------

   $ cd examples/ipv6/rpl-border-router

   $ make TARGET=avr-zigduino savetarget

   $ make upload WITH_WEBSERVER=0 WITH_SLIP=1

AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0 -j10

   $ cd examples/webserver-ipv6

   $ make TARGET=avr-zigduino savetarget

   $ make WITH_WEBSERVER=webserver-nano -j10

   $ make upload login WITH_WEBSERVER=webserver-nano

AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB1

-------------------------------------------------------------

      然后再另外打开一个终端窗口，执行以下几个命令：

-------------------------------------------------------------

   $ sudo ../../../tools/tunslip6 aaaa::1/64 -s /dev/ttyUSB0 -B 38400

-v6

   $ sudo route -A inet6 add fdfd::/64 dev tun0

   $ ping6 fdfd::4

   $ ping6 fdfd::3

   $ curl -g /]http:///

-------------------------------------------------------------

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   同时当我们在浏览器输入这个地址： http://]

时，会得到如下界面：

   其实这个例子和上一个SLIP 应用的例子相似，不同的就是网络中的另外一

个节点跑的是一个webserver 程序。

2.7 RPL

   首先打开RPL 的调试：

-------------------------------------------------------------

   $ cd core/net/rpl

   $ sed -i.bak "s/DEBUG_NONE/DEBUG_PRINT/g" *.c

-------------------------------------------------------------

   接着：

-------------------------------------------------------------

   $ cd examples/ipv6/rpl-collect

   $ make TARGET=avr-zigduino savetarget

   $ make PERIOD=15 -j10

   $ make udp-sender.avr-zigduino.u AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB0

   $ make udp-sink.avr-zigduino.u AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB1

   $ make login AVRDUDE_PORT=/dev/ttyUSB1

-------------------------------------------------------------

   然后就可以得到RPL 建立得到的调试信息。

该文章有附件资料，如需下载请访问电脑版。

网友评论

admin 2012年07月18日
这是提问么？

luhuaneda 2012年07月22日
haox

bbslhb 2015年06月25日
非常有技术含量的分享。多谢楼主。

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