通信新技术综合训练报告.docx

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通信新技术综合训练报告

JIANGSUTEACHERSUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

通信新技术综合训练报告

学院名称：

电气信息工程学院

专业：

通信工程

班级：

08通信

姓名：

学号：

指导老师：

贾中宁陶为戈宋伟

2011年10月

附件ADC及数据采集实验…………………………………………………………33

实验一Jennic-WSN开发环境

一、实验内容

1.熟悉基于JN5139芯片所设计的WSN开发板及其部件。

2.软件的安装于调试。

3．熟悉常用API接口函数。

二、实验原理

1.基于JN5139芯片所设计的WSN开发板，其部件如下：

U1:

JN5139系列Zigbee模块；

U2:

板载光照度传感器；

U3:

板载温湿度一体传感器；

J3:

外供电（5VDC）接口；

Swith:

供电开关；

J7:

编程与运行状态选择，左跳并给传感器板加电，则进入可编程状态，或者在加电的情况下，按住RESET按钮，左跳J7，然后放开RESET按钮，再右跳J7，也可进入可编程状态，退出可编程状态，只需要按一下RESET按钮即可；

J8:

Flash写保护跳选，编程与运行都跳选到RUN（右跳）；

DB9:

RS232编程接口；

UART0:

串口0；

JP6:

模块所有管脚的引出排线（引脚编号如图1-4所示，功能如表1-1所示）；

LCD:

液晶接口；

Power:

电源指示灯；

REST:

复位按键；

LED3,LED2,LED1,LED0：

可编程LED，分别对应DIO19、DIO18、DIO17、DIO16；

SW3,SW2,SW1,SW0：

可编程按键，分别对应DIO20、DIO11、DIO10、DIO9；

GND:

地。

2.软件的安装与调试

（1）建立开发环境

在光盘中找到software文件夹下的JN-SW-4031-SDK-Toolchain-v1.1.exe文件（或者在Jennic公司网站上获得该文件）并运行。

在安装过程中，最简单的方法是按默认设置安装。

（2）编写程序代码并进行下载与调试

编写代码完成后，可按Ctrl+F9快捷键或选择主菜单Build下的Build子菜单或点击图标建立可执行二进制代码文件。

若工程编译（Build）成功，则可在C:

\Jennic\cygwin\jennic\SDK\Application\test\JN5139_Build\Release目录下生成test.bin文件。

否则，出错信息会显示在信息窗口中，根据出错信息调试程序。

JennicJN51xxFlash可编程器是用来将编译好的二进制代码文件（*.bin）下载到JN51xx模块中的Flash芯片的代码下载工具，它通过串行总线与JN51xx模块相连。

JennicJN51xxFlash可编程器的用户界面如图1-18所示，它可以将*.bin文件下载到目标板或模块中，下载步骤如下：

①用串口线连接PC机和目标板或模块。

②运行Flash可编程器，选择PC机与目标板相连的串行通讯端口。

③将目标板上的J7跳线至编程（左侧）状态，给目标板上电，按一下RESET按钮后释放，再恢复J7跳线至右侧。

④在图1-18所示的Flash可编程界面上点击Browse按钮（图中①处）查找并选择要下载的目标文件。

⑤选择好目标文件后，点击Progrm按钮（图中②处）开始下载。

在下载的过程中会显示一个下载的进度条，如图1-19所示。

当下载完成后，将显示下载成功或错误，如图1-20所示下载成功对话框。

如果遇到错误，请尝试重新下载。

⑥成功下载后，关掉Flash可编程器再给目标板或模块上电、或按Reset按钮，则刚下载的代码自动运行。

（3）常用API接口函数介绍

应用程序初始化函数如下：

AppColdStart（）

应用程序的入口，相当于标准C中的main函数，结点上电后将从这里开始执行应用程序。

该函数需要完成以下功能：

1.通过设置函数中的参数值来设置信道号（JZS_sConfig.u32Channel）和PANID（JZS_sConfig.u16PanId）;2.调用函数JZS_u32InitSystem（TRUE）来初始化ZigBee协议栈；3.调用函数vInit（）对用户的应用进程进行初始化，包括初始化按钮动作和程序变量，设定绑定等操作；4.调用bBosRun（TRUE）来启动操作系统BOS。

用户可根据具体的应用设计该函数。

AppWarmStart（）

结点从内存供电的休眠模式唤醒的时候将进入这个函数。

启动后所有的内存数据都没有丢失。

如果设备不需要休眠唤醒功能，这个函数可以为空。

用户可根据具体的应用设计该函数。

一般情况下，该函数会调用AppColdStart（）重新启动设备。

应用程序调用协议栈的函数如下：

JZS_u32InitSystem（）

初始化JennicZigBee协议栈。

JZS_vStartStack（）

设备将作为Coordinator、Router或者EndDevice启动。

如果是Coordinator将启动网络，如果是Router或者EndDevice将加入网络。

JZS_vStartNetwork（）

手动控制Coordinate网络启动，相对于自动网络启动，使用该功能，需要设置JZS_sConfig.bAutoJoin=FALSE.该函数执行后，返回的协议栈事件为JZS_EVENT_NWK_STARTEDJZS_EVENT_FAILED_TO_START_NETWORK。

vAppSaveContexts（）

保存网络参数以及用户的数据，如果你的应用是固定点的话，建议你进行网络参数的保存。

u16AppGetContextSize（）

用来获取保存的网络参数以及用户数据的尺寸。

vAppGetContexts（）

读取保存的网络参数的内容。

协议栈调用应用函数的函数如下：

JZA_boAppStart（）

让用户可以在协议栈启动前定义endpoint的descriptor，通常开发人员应该在这个函数中调用JZS_vStartStack启动协议栈。

JZA_vStartEvent（）

协议栈将通过这个函数反馈网络层的一些网络事件，比如网络启动成功、结点加入成功或者数据发送完成等。

JZA_vPeripheralEvent（）

该函数主要用来处理外部的硬件中断，比如按钮、定时器、UART等。

JZA_vAppEventHandler（）

BOS周期性地调用该函数处理硬件中断。

用户可以利用它进行网络状态的判断和按钮的检查等，也可以在这个函数中，写入自己的应用程序。

在设计该函数时，要尽可能地使其运行时间短，以便BOS调度其他活动事件。

JZA_vAppDefineTasks（）

该函数用于向BOS注册自己的用户任务，一般很少使用该函数。

JZA_bAfMsgObject（）

收到其他结点发送来的MSG帧的处理函数。

实验二GPIO及LCD使用实验

一、实验内容

1.运用基本的GPIO函数设计一个程序，分别通过各按键的切换对应的LED亮灭状态；

2.设计一个程序实现LED灯的逐次自动闪烁；

3.设计一个程序，按下按键SW0，LCD显示数据加1；如果按下按键SW1，LCD上显示的数据减一。

二、实验原理

1.GPIO的使用

Jennic模块具有21路通用GPIO口，可以通过软件方式进行设置，这些端口与其他外围电路公用一个端口。

对于GPIO操作首先要通过VAHI_DioSetDirectoin来进行GPIO

引脚的输入输出方向的设置，函数原型如下：

2.LED的使用

LED的驱动库文件提供了LED的控制方法，开放版中LED驱动电路如下：

对LED的操作，首先要进行LED的初始化。

调用LED初始化函数：

vLedInitFrd（）对FFD开发板上的四个LED灯进行初始化；在调用LED灯控制函数：

vLedControl（LED，ON）控制相应的LED灯亮灭。

相应的函数如下：

3.按键开关的使用

按键驱动库提供了按键的控制方法：

在Button.h中宏定义了相应功能的函数.电路图如下

对于按键操作，首先要调用初始化函数：

vButtonInitFfd（）初始化FFD开发板上的四个按

键，然后调用函数：

u8ButtonReadFfd（）读取相应的按键状态相应的函数原型如下：

4.LCD的使用

5.BOS定时器的使用

为了消除按钮抖动对控制的影响，实验加入了一个人标识变量NextReadStart，利用BOS定时函数，使500ms后再次设置NextReadStart为真，通过这种方法可有效地消除按钮抖动的影响。

bBosCreateTimer（）函数是一个处理软件定时器的BOSAPI函数，调用该函数可由BOS创建一个软件定时器，该定时器需要利用内部硬件滴答定时器（ticktimer）来实现。

当定时时间到，立即调用由bBosCreateTimer（）指定的定时处理程序。

该函数的原型如下;

三、软件设计

1.程序流程图：

首先初始化函数LED和按键的初始化，建网成功，改变LED熄灭，表示建网成功。

再读取是否有按键按下，有点亮相应的ＬＥＤ灯

2.程序流程图：

程序从冷启动开始，初始化ＬＥＤ灯状态，建网建成后ＬＥＤ灯自动闪烁，当ｋｏｎｇ＝０（表示方向向左）、ＬＥＤ＝３　改变ｋｏｎｇ＝１，当ｋｏｎｇ＝１，且ＬＥＤ＝０.改变ｋｏｎｇ＝０；这样依次点亮ＬＥＤ灯再返回点亮ＬＥＤ灯，这样闪烁一直下去。

3程序流程图：

接通电源，程序初始化ＬＣＤ和ＬＥＤ以及按键的初始化；建网成功后，初始化ＬＣＤ函数，然后检测按键是否按下，检测到按键ＳＷ０按下，使ＬＣＤ显示的数据加１，

调用ＬＣＤ显示出来，当检测到ＳＷ１按下时使ＬＣＤ显示数据减１，调用ＬＣＤ显示处理后的数据。

四、实验结果与分析

１.分别按动按键LED0~LED3，可以控制相应灯的亮灭状态。

分析：

在程序中已经设定按键SW0~SW3分别对应于LED0~LED3，所以可以按动按键控制相应灯的亮灭。

２.网络建网成功后，LED0~LED3周期性的闪烁，周期为1秒。

分析：

程序中写入了LED依次加1并点亮，再经过延时程序，所以可以出现周期为1秒的闪烁。

３．按下按键SW0，LCD显示数据加1；按下按键SW1，LCD显示数据减1。

分析：

按动按键SW0和SW1时分别执行了一个自加1和自减1的函数，再经过LCD显示从而可以得出如上结果。

五、存在问题和解决方法

1.再设计设计性试验2，实现LED灯自动闪烁时，只能实现LED灯的按规定的方向依次点亮。

与我理想结果没有结果没有达到，后通过加入一个标志量，控制LED的来去方向，当ｋｏｎｇ＝０（表示方向向左）、ＬＥＤ＝３　改变ｋｏｎｇ＝１，当ｋｏｎｇ＝１，且ＬＥＤ＝０.改变ｋｏｎｇ＝０；这样依次点亮ＬＥＤ灯再返回点亮ＬＥＤ灯，这样才实现了跑马灯的效果。

其次在按键的时候，按键出现问题，后来讨论在知道是没有加入去抖动程序导致。

2.在设计LCD程序时，遇到的有LCD的调试问题，开始对LCD的写入字、位图、LCD能写64字符，32个汉字，且汉字必须送入要求的内存中，才可以写出正确的字，或则会出现乱码。

实验三简单点对点无线通信实验

一、实验内容

1.分别为Coordinator和EndDevice设计一个程序，分别用按键控制切换对方对应LED亮/灭状态。

如Coordinator的SW3控制EndDevice的LED3，EndDevice的SW0控制Coordinator的LED0。

2.分别为Coordinator和EndDevice设计一个程序，其功能为：

按下Coordinator的SW0，某变量X（初始值0）显示在LCD上，同时将X发送给EndDevice，EndDevice收到该数据后进行数据处理（加1），等待1秒后再将其发送给Coordinator，Coordinator收到后将该值赋予X并显示在LCD上，同时再次发送给EndDevice，如此重复运行。

二、实验原理

1.主要分别为Coordinator和EndDevice设计一个程序，因为Coordinator的地址是固定不变的（0x0000），所以EndDevice向Coordinator发数据时，目标地址设置为0x0000。

但是当Coordinator向EndDevice发数据时，由于EndDevice地址不知道，因此我们要保存EndDevice地址，但EndDevice结点加入时，Coordinator会保存EndDevice的16位短地址。

从此来着直接可以进行通信。

2.Coordinator的BOS周期调用函数当检测按键按下，调用发送函数，将发送协议数据。

当EndDevice的MsgObject调用的函数JZA_bAfMsgObject（），接受数据处理相应的协议内容，点亮对应的LED灯。

相反一样。

三、软件设计

1.程序流程图

Coordinator建网，EndDevice结点加入成功后，两者进行通信。

按下中断SW0，发送数据0，当协调器接受到0时，点亮LED0灯，其他一样。

同样按下Coordinator的按键SW0~SW3，可以点亮EndDevice的LED0～LED3。

2.程序流程图：

按下Coordinator的SW0，某变量X（初始值30）显示在LCD上，同时将X发送给EndDevice，EndDevice收到该数据后进行数据处理（加1），等待1秒后再将其发送给Coordinator，Coordinator收到后将该值赋予X并显示在LCD上，同时再次发送给EndDevice，如此重复运行。

四、实验结果与分析

1.实验现象：

分别按动Coordinator的按键SW0~SW3，可以控制EndDevice的LED0~LED3的亮灭状态。

同样分别按动EndDevice的按键SW0~SW3，可以控制Coordinator的LED0~LED3的亮灭状态。

分析：

Coordinator建网，EndDevice结点加入成功后，两者进行通信。

按下中断SW0，发送数据0，当协调器接受到0时，点亮LED0灯，其他一样

2.实验现象：

接通电源，可以看到LCD上显示030；让后，LCD上数据会自动加1。

时间间隔1s（左右）。

五、存在问题和解决方法

1.第一问题：

设计好Coordinator和EndDevice，但接通电源后，结点加到别人的Coordinator，EndDevice控制了其他人的LED灯的亮灭。

经老师的告诉，因为大家的信道用了相同的信道，因此结点加到了别人那里。

改变信道后，实验圆满成功。

2.LCD的实验，主要在于是使用影子内存的处理，在实验时，显示存在问题。

30显示为030程序存在问题。

还没有找到解决措施。

实验四两个EndDevice之间的无线通信实验

一、实验内容

1.分别为Coordinator和EndDevice设计一个程序，其功能为：

Coordinator负责建立网络和分配短地址。

按下EndDeviceA的按钮SW0发送广播请求绑定信息，收到该信息的EndDeviceB的LED0闪烁，按下其按钮SW0则返回绑定应答信息，同时LED0处于点亮状态，EndDeviceA收到应答后LED0也处于点亮状态，表示双方绑定成功。

之后按动每个EndDevice的按钮SW2、SW3可分别切换对方对应LED亮/灭状态。

如果按下任何EndDevice的SW1则解除绑定，且LED1闪烁3秒。

2.分别为Coordinator和EndDevice设计一个程序，其功能为：

Coordinator负责建立网络和分配短地址及绑定的媒介。

按动EndDevice按钮SW0，向Coordinator发送绑定请求信息，LED0闪烁10秒，Coordinator收到该信息后记录其短地址并定时10秒，按动另外一个EndDevice的按钮SW0向Coordinator发送绑定应答信息，LED0闪烁5秒，在有效定时时间10秒内若Coordinator收到该应答信号，则记录其短地址，分别将记录的两个短地址发送给两个对应EndDevice，两个EndDevice收到短地址后分别点亮LED0（不再闪烁），若在规定时间内没有建立绑定关系，超时后灭LED0。

如果按下任何EndDevice的SW1则解除绑定，且LED1闪烁3秒。

绑定状态下按动每个EndDevice的按钮SW2、SW3可分别切换对方对应LED亮/灭状态。

二、实验原理

在基于JennicZigBee协议栈中，每个设备必须知道对方的16位短地址，才能进行直接通信，而16位短地址是在EndDevice或Router加入网络时由Coordinator动态分配的。

本次我们采用使用在使用afdeDataRequest（）函数发送数据包时，将16位的目标地址设置为0xffff，将数据包以广播包的形式发送出去，按动EndDevice或Router按钮，调用afdeDataRequest（）函数向Coordinator发送绑定请求信息，Coordinator收到该信息后记录其短地址并定时，按动另外一个结点的按钮使用afdeDataRequest（）函数向Coordinator发送绑定应答信息，在有效定时时间内若Coordinator收到该应答信号，则记录其短地址，分别将记录的两个段地址发送给两个对应结点，两个结点收到短地址后便可以相互直接通信。

JZA_vZdpResponse（）是一个协议栈调用应用程序的函数，当一个结点通过zdpNwkAddrReq（）发送查找另一个结点的短地址后，匹配的结点发送的应答消息可通过请求者的协议栈调用JZA_vZdpResponse（）处理

三、软件设计

1.程序流程图：

实验一流程图：

将网络成功节点加入成功后，改变灯的状态，发送广播包得形式获取对方地址，让人眼看到入网成功，按下EndDeviceA的按钮SW0发送广播请求绑定信息，收到该信息的EndDeviceB的LED0闪烁，按下其按钮SW0则返回绑定应答信息，同时LED0处于点亮状态，EndDeviceA收到应答后LED0也处于点亮状态，表示双方绑定成功。

如果按下任何EndDevice的SW1则解除绑定，且LED1闪烁3秒。

实验二流程图：

EndDeviceA向Coordinator发送数据，Coordinator保存EndDeviceA的地址；EndDeviceB向Coordinator发送数据，Coordinator保存EndDeviceB的地址；然后Coordinator分别将EndDeviceA地址给EndDeviceB，EndDeviceB的地址发给EndDeviceA，得到对方的地址，两者之间互相通信，可以绑定也可以解除绑定。

2.

四、实验结果与分析

1.按下EndDeviceA的按钮SW0，LED0闪烁。

EndDeviceB的LED0闪烁，按下其按钮SW0则LED0处于点亮状态，同时EndDeviceA的LED0也处于点亮状态。

之后按动每个EndDevice的按钮SW2、SW3可分别切换对方对应LED亮/灭状态。

如果按下任何EndDevice的SW1则解除绑定，各EndDevice的LED0灭，且LED1闪烁3秒。

2.按动EndDevice按钮SW0，LED0闪烁10秒，按动另外一个EndDevice的按钮SW0，LED0闪烁5秒，在有效定时时间10秒内，两个EndDevice分别点亮LED0（不再闪烁），之后按动每个EndDevice的按钮SW2、SW3可分别切换对方对应LED亮/灭状态。

如果按下任何EndDevice的SW1，则各EndDevice的LED0灭，且LED1闪烁3秒。

五、存在问题和解决方法

1.开始时不知道广播包怎么发送，后请才考原始程序了解到，两个EndDevice之间是如何等到对方的地址，开始实现LED的亮灭总是存在问题，后来解决是程序写错。

但是解决绑定的时候灯的效果不没有达到设计的效果，时间相差一点。

实验五DIO中断实验

一、实验内容

1.分别为Coordinator和EndDevice设计一个程序，运用DIO中断的方式分别用按键控制切换对方对应LED亮/灭状态。

如Coordinator的SW3控制EndDevice的LED3，EndDevice的SW0控制Coordinator的LED0等等。

2.分别为Coordinator和EndDevice设计一个程序，运用DIO中断的方式分别用DIO4、DIO5、DIO6、DIO7切换对方相应LED亮/灭状态。

如Coordinator的DIO4控制EndDevice的LED0，EndDevice的DIO5控制Coordinator的LED1等等。

二、实验原理

1.介绍几个常用函数：

（1）vAHI_DioSetDirection（）函数

该函数用来设置DIO引脚的方向（输入或输出），

（2）vAHI_DioInterruptEdge（）函数

当某个DIO作为输入引脚时，则用该函数设置中断产生时是采用上升沿还是下降沿触

发。

该函数的原型如下：

voidvAHI_DIOInterruptEdge（uint32u32Rising,uint32u32Falling）;

u32Rising对应为1表示文上升沿触发中断，其中21—31没有用

u32Falling对应为1表示下降沿触发中断，其中21—31没有用

注：

该函数仅将u32Rising中为1的位对应的引脚设置为上升沿触发中断，u32Falling中为

的位对应的引脚设置为下降沿触发中断，没有涉及到的引脚保持它原来的状态。

如果某一个

引脚在u32Rising和u32Falling中都进行了设置，则默认为上升沿触发。

该函数仅对设置为

输入的DIO引脚有效。

如果一个DIO引脚已安排给另一个外设且该外设已启用，则该函数

对该DIO引脚不产生影响。

（3）vAHI_DioInterruptEnable（）函数

当某个DIO作为输入引脚时，则该函数用来设置接收或屏蔽该引脚发来的中断，及使

能/屏蔽中断。

该函数的原型如下：

voidvAHI_DIOInterruptEnable（uint32u32Enable,uint32u32Disable）;

注：

该函数仅使能u32Enable中为1的位对应的引脚中断，屏蔽u32Disable中为1的位对应

的引脚中断，没有涉及到的引脚保持它原来的状态。

如果某一个引脚在u32Enable和

u32Disable中都进行