淄博职业学院 授课老师：罗汉江 上课班级:P12物联网应用技术1班 上课地点：物联网基础实验室508 Zigbee协议栈中串口通信基础实验 淄博职业学院 授课老师：罗汉江 上课班级:P12物联网应用技术1班 上课地点：物联网基础实验室508

串口的基本知识 串口与并口（两个设备间，通信时，数据传输的方式） 串行接口 (Serial Interface) 是指数据一位一位地顺序传送，其特点是通信线路简单，只要一对传输线就可以实现双向通信。

并口与并行通信 并行通信 每次可以发送8（bit）位（一个字节，byte）甚至更多个数据位，是并发的 由于需要使用多条并行线，发送数据时会产生线间干扰，只适合近距离传输

电脑主机上的串并口

串口与计算机端的连接 计算机与设备通信可以使用串口，串口线一端连接计算机端的串口插座，另外一端串口插头连接设备 串口通信使用3根线完成，分别是地线、发送、接收。 短路实验 将连接线端的2,3脚短接，计算机端如果通过R线端发出信息，则通过连接线端的短路口T端送回计算机端，计算机就收到了发出的信息，这样可以测试串口线是否正常

RS232 DB9公母头引脚定义

USB串口 USB 是英文Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写。 而其中文简称为“通串线，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。 USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、Microsoft等多家公司联合提出的。

USB 转 串口： 中间一个转换芯片电路

节点的串口使用 节点使用串口的用处 协调器一般可以和计算机连接，成为sink节点 负责计算机与协调器组织的传感器网络的通信 上位机程序（C#等编写）对传感网管理，如查询节点数量，节点编号信息，对节点进行控制，如发送节点X的开启继电器信息（点亮灯、开启空调、打开窗帘等） 节点将感知到的信息，如温度、位置、光照等发送到计算机中进行处理

串口的使用 初始化串口 向发送缓冲区发送数据或者从接收缓冲区读取数据 设置波特率、中断等 波特率有时候会同比特率混淆，实际上后者是对信息传输速率（传信率）的度量。波特率可以被理解为单位时间内传输码元符号的个数（传符号率），通过不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息 向发送缓冲区发送数据或者从接收缓冲区读取数据

串口的使用 初始化串口 向发送缓冲区发送数据或者从接收缓冲区读取数据 TI公司将串口与DMA进行了结合 在zigbee协议中，开辟了DMA发送缓冲区和接受缓冲区 用户向串口（节点）发送的数据，先放在DMA接收缓冲区，然后用户调用HalUARTRead（）函数进行读取 当节点想往计算机发送信息时，先调用HalUARTWrite（）函数写入DMA数据缓冲区，数据缓冲区然后通过计算机的串口发给计算机。 DMA(Direct Memory Access，直接内存存取) 是所有现代电脑的重要特色，它允许不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依于 CPU 的大量中断负载

Zigbee协议栈的串口相关函数 串口初始化函数 节点从缓冲区读取数据函数 节点往缓冲区写入数据函数 Unit 8 HalUARTOpen(unit8 port, halUARTCfg_t *config) 节点从缓冲区读取数据函数 Unit 16 HalUARTRead(unit8 port, unit8 *buf, unit16 len) 节点往缓冲区写入数据函数 Unit 16 HalUARTWrite(unit8 port, unit8 *buf, unit16 len)

串口试验修改过程 在上次试验上修改，复制shiyan – coordinator（我上次修改的名字）文件夹 修改名字为SerialPortApp文件夹

对Coordinator.c进行改动（P86） 加入新行，定义字符数组，存放从串口读入节点的数据，或者从节点写入串口的数据

定义一个串口初始化结构体

在初始化函数中，加入多行，对串口结构体赋值（波特率、关闭串口流控制、确定回调函数等），然后以串口初始化结构体作为参数，调用HalUARTOpen（），对串口进行初始化

修改GenericApp_ProcessEvent()函数为空 也就是事件触发后，该节点什么也不做

在Coordinator.c中加入回调函数说明语句

在Coordinator.c中加入回调函数的实体函数

节点串口的使能 工程中定义HAL_UART宏，并赋值为TRUE，从而串口可以初始化，节点可以使用串口

从main.c中可以找到硬件初始化函数 HalDriverInit（），选中右键（仅仅选中字符），选中“Go to definition of HalDriverInit() 的

可以看到，只有定义了HAL_UART=TRUE，节点启动后才对节点串口初始化，节点才能使用串口

定义宏HAL_UART=TRUE的过程： 选中工程，点击右键，选中options

选中“ C/C++Compiler”，选中“Preprocessor”，在“Defined Symbols”添加“HAL_UART=TRUE”，点击“ＯＫ”

实例测试 编译，调试，排除错误

连接读写器和节点，将编译好的程序烧写到节点

打开串口调试工具AcessPort，用USB转串口线连接节点，节点上电

软件端口设置 打开设备管理器，找到节点连接的端口号

设置软件端口参数

发送“www.wlwmaker.com”

收到数据

练习及作业 上机，按照操作流程，将GenericApp拷贝修改为“姓名App”，将增加的代码敲入Coordinator.c文件，连接节点，调试程序，完成串口通信实验，成功后将文件夹通过红蜘蛛上交。 想一想本次串口实验主要使用了哪些Zstack协议函数，说明各个函数的作用，和主要的参数含义。