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无线射频芯片是一种集成微控制器与射频收发器为一体,面向工业控制、智能家居及远程医疗等领域的SoC解决方案。伴随着微控制器技术及无线通信技术的飞速发展,新的无线射频芯片不断出现。苏州大学飞思卡尔嵌入式中心从2006年开始对飞思卡尔推出的多款ZigBee射频芯片开展研究工作,并先后研发了以MC1321X系列芯片为核心的无线节点,为本课题的研究与设计提供了良好的基础。飞思卡尔于2013年推出了业内首款融合了ARM Cortex-M0+内核与Sub-1G射频收发器的32位高性能的无线射频芯片KW01。受其委托,苏州大学飞思卡尔嵌入式中心进行KW01的应用基础研究,以便服务于业界。 本文以KW01为研究对象,在参考与借鉴实验室多年来设计与研发嵌入式系统经验的基础上,以软硬件构件化设计为指导,提出一种被命名为SD-WSN无线节点的软硬件设计解决方案。主要内容包括：⑴以KW01为主控芯片,基于构件化的设计思想,设计与实现了SD-WSN无线节点软硬件平台。给出了硬件原理图设计、电路布板图、芯片设备驱动设计及软硬件测试方法。其中,射频前端电路设计是本课题的研究难点与创新点。⑵根据KW01芯片的无线射频特性,对SMAC协议栈进行适当的功能裁剪和优化扩展,将其移植到SD-WSN无线节点平台中。⑶以SD-WSN无线节点为硬件平台,实现 Bootloader,定义合理的数据帧结构,设计一种可靠、高效和实时的无线重编程机制WSNOTAR。⑷采用SD-WSN无线节点构建一种可调功率的照明控制系统,充分验证本文研究工作的正确性和实际应用性。经过测试及实践表明,本课题实现的SD-WSN无线节点平台具有外设接口丰富、收发数据可靠、系统稳定、代码更新实时、设备驱动软件接口灵活等特点,为无线传感网络应用领域提供一款性能较高、可实时软件升级、二次开发方便的无线射频应用解决方案。