Contiki OS中的RZRAVEN USB Stick（Jackdaw）使用指南

Contiki OS中的RZRAVEN USB Stick（Jackdaw）使用指南

contiki The official git repository for Contiki, the open source OS for the Internet of Things 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/co/contiki

概述

RZRAVEN USB Stick（代号Jackdaw）是Contiki操作系统支持的一款重要硬件平台，它能够在IPv6网络中充当嵌入式节点与计算机之间的桥梁。本文将详细介绍这款设备的功能特性、使用方法以及相关技术细节。

设备简介

Jackdaw由RZUSBSTICK硬件加载Contiki的"ravenusbstick"示例固件组成，主要功能包括：

1. 网络接口功能：模拟以太网接口，将计算机数据通过无线方式传输到终端节点
2. 802.15.4嗅探功能：在提供网络功能的同时可嗅探原始802.15.4帧
3. USB串口调试功能：提供调试接口和参数配置能力
4. USB大容量存储功能：约59KB容量，用于存储驱动程序

设备连接流程

当插入Jackdaw时，设备会按以下顺序尝试建立连接：

1. 首先尝试作为网络接口+串口设备
2. 若失败则仅作为网络接口
3. 最后作为大容量存储设备

首次使用时，设备会显示为未格式化的USB存储设备，用户可像普通U盘一样进行格式化操作。

驱动安装（Windows）

Windows系统会提示安装驱动程序，用户需要将驱动路径指向Contiki源代码中的INF文件目录。如果设备已格式化并包含驱动文件，可直接从设备加载驱动。

系统配置

Linux系统配置

Linux对Jackdaw有良好的支持。插入设备后，可通过以下步骤验证：

1. 使用dmesg命令查看设备识别情况
2. 使用ifconfig检查是否分配了链路本地地址（fe80开头）
3. 如需手动分配地址，可使用IPv6地址配置命令

调试接口通常显示为/dev/ttyACM0，可使用gtkterm等终端模拟器连接。

Windows XP配置

安装驱动后，需进行以下网络配置：

1. 在网络连接中右键设备选择"属性"
2. 点击"安装"按钮，选择"协议"类型
3. 添加"Microsoft TCP/IP version 6"协议
4. 取消选中其他所有选项

调试端口可在设备管理器的"端口(COM & LPT)"下查看，推荐使用Bray++ Terminal等终端模拟器连接。

调试端口使用

Jackdaw通过CDC串口提供调试功能，主要操作菜单如下：

********** Jackdaw Menu ******************
*  h,?             Print this menu       *
*  m               Print current mode    *
*  s               Set to sniffer mode   *
*  n               Set to network mode   *
*  6               Toggle 6lowpan        *
*  r               Toggle raw mode       *
*  u               Switch to mass-storage*
******************************************

工作模式说明

1. 网络模式：默认模式，调整IP包中的地址以反映所在网络
2. 嗅探模式：保持IP包不变，无法形成网络但可进行原始数据嗅探
3. 6lowpan开关：控制是否将6lowpan消息解码为有效IPv6消息
4. 原始模式：将所有802.15.4帧以原始格式发送到计算机

Wireshark使用技巧

使用Jackdaw进行网络分析时：

1. 6lowpan模式下可直接分析IPv6流量
2. 原始模式下可同时查看802.15.4帧信息
3. 可使用"ipv6"或"wpan"过滤器筛选特定流量
4. 建议使用Wireshark 1.1.2或更高版本以获得完整802.15.4支持

注意：从Jackdaw发送的802.15.4数据包会显示"Bad FCS"，这是由硬件特性导致的正常现象。

地址转换机制

Jackdaw实现了802.15.4网络(8字节地址)与以太网(6字节地址)之间的地址转换：

1. 生成有效的以太网地址和802.15.4地址
2. 转换IP包内的地址信息
3. 确保节点发现等消息的兼容性

这是当前解决方案，未来将实现更完善的路由功能。

高级功能

强制模式切换

通过短接设备背面的两个引脚（位于"ATMEL"标志下方），可以强制设备进入特定模式：

1. 反向逻辑模式：保持主模式（网络接口+调试端口）
2. 大容量存储模式：用于驱动安装等场景

大容量存储模式

该模式使用AVR内部部分Flash作为存储空间，注意：

1. 每次重新编程AVR都会擦除存储内容
2. 首次使用需要格式化
3. 可用于存储驱动文件等小容量数据

总结

RZRAVEN USB Stick（Jackdaw）是Contiki生态中功能强大的开发工具，特别适合IPv6和802.15.4网络的研究与开发。通过合理使用其多种工作模式和调试功能，开发者可以高效地进行网络协议分析、设备调试等工作。

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