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最近几年，短距离无线网络的研究有了重大发展，例如蓝牙、WLAN等。ZigBee是一种具有低速率、低功耗、低成本、低复杂度组网灵活和高安全性等特点的短距离无线通信技术，在传感器网络、工业控制、医疗监护、智能家居等短距离、低速率无线应用领域有着广泛的应用前景。IEEE802.15.4标准定义了ZigBee协议的物理层（PHY）和媒体接入控制层（MAC）规范，媒体接入控制层（MAC）的大部分功能通常作为协处理器被被固化在ZigBee SoC芯片中。本文首先介绍了ZigBee的技术特点，在IEEE802.15.4-2003标准的基础上，深入研究了媒体接入控制层（MAC）的服务框架和工作原理，提出了MAC层实体的计算模型和功能模块划分，设计实现了MAC各主要功能块的C函数原型；其次，介绍了一种基于带数据的有限状态机（FSMD）的软硬件协同设计方法，运用该方法将MAC层C函数原型转换成硬件协处理器的RTL设计；最后搭建MAC层协处理器的功能仿真平台，验证了MAC层帧的生成与解析、数据收发、确认帧收发和网络管理等功能。