通信课外实践报告

1、EAST CHINA INSTITUTE OF TECHNOLOGY通信工程课外实践报告学院信息工程学院专业通信工程班级1321301学号201320130101姓名肖庭林指导教师饶志华老师智能WIFI音频播放器软件设计摘要整个软件系统由两个部分组成，pc机部分和单片机端，单片机端利用串口 实现了一个简单的Shell用户交互系统，用户可以利用超级终端向单片机发送指 令，比如监听端口，播放歌曲等命令，用户Shell本身作为一个用户线程运行在 FreeRTOS中，此线程阻塞在串口接收，当用户键入命令后首先线程会解析本条 指令，如果是合法的指令则会立即执行，对于“ WIFI音频播放器”实例来说， 一

2、般应先发送“ listenport ”指令启动指定端口的监听，当 PC机连接到本地端 口后，再发送“playmusic”指令，此时单片机会通知PC机发送音频流，单片机 将收到的音频流通过SPI总线发送至VS1003解码芯片中。PC机端会主动连接指 定端口，当连接上后，等待“ playmusic ”指令，收到播放指令后随即开始音频 数据的发送。关键字：WIFI； SPI总线；音频播放器；GetCmdString函数单片机端用户Shell设计Shell命令包括两个部分，一是命令名，二是命令参数。命令名是必有的输 入，命令参数可选，设计了一种数据结构包括命令名和处理此命令的函数指针， 如下：type

3、def BOOL(*USER_CMD_HANDLER)( void *parameter );/* 命令的函数类型定 义*/typedef struct _cmd_parse(命令名*/*执行命令的函数指针*/Handlesigned char cmd_name10; /* USER_CMD_HANDLER cmd_handler;)CMDPARSE;CMDPARSE cmdstruct = /*函数*/ scannow,ScanNowHandler)， playmusic,PlayMusicHandler)，listenport,ListenPortHandler);GetCmdString

4、 阻塞等待一条命令字串CmdResolve 命令解析 返回命令索引和参数CmdParse 命令执行 调用Handle函数指针指令1Listenport指令2Playmusic指令n图7.4 Shell软件流程图线程一般会阻塞在GetCmdString函数中，此函数会等待获取一条新的指令。当线程获得一条指令后，执行 CmdResolve函数，该函数会比对输入的命令和 cmdstruct命令数组中的预设命令进行比对，并获得输入命令的index（未识别的 命令会返回0 xff） 。 CmdParse函数会根据命令index在cmdstruct数组中调用 handle函数指针。Playmusic 指令

5、handle函数设计Playmusic实现了音乐播放的全部功能，功能如下：1.指定歌曲名的播放2. 播放时的暂停3.停止播放4.音量调节5.播放曲目的切换6.简单的文本 界面播放函数实现了一个简单的状态机：typedef enum _play_state STATE_OPEN,/*文件打开状态，向PC端发送要打开的文件名*/STATE_PLAYING, /*文件播放状态，接收音频流并播放，同时检测有无用户交互*/STATE_HALT,/*暂停播放状态，暂停音频流接收，检测用户是否重新启动播放*/STATE_STOP /*播放停止状态，播放停止后立即结束playmusic函数*/PLAY_STA

6、TE;播放handle整体状态如图1.5所示单片机和PC机TCP接成功后，单片机端和PC端随即采用规定的通信格式 进行通信，通信格式如下：typedef struct _attribute_ (packed) net_frame WORD type;WORD length;NET_FRAME,*pNET_FRAME;以上是通信数据的帧头，也就是说每一帧的前4个字节的数据反映了该帧的 基本情况,type有两种取值，一种是cmd,一种是data , cmd反映此帧为一命令帧, data反映此帧为一数据帧，len反映帧中实际的数据长度，取值最小值为 0SlayMusicHandler弟数：播放歌曲名

7、初始化STATE_OPENReceive图1.5 handle 状态图PC机端网络程序1.6PC机主动连接单片机端，被动的接收来自单片机端的命令并执行，如图连接单片机Has connected图1.6 PC机命令解析PC机连接上单片机后，等待一个网络帧的到达，当收到网络帧后，解析帧命令，这里只实现了一个帧命令，也就是 playmusic帧命令，playmusic函数同样维护一个播放状态机。状态转换图1.7图1.7 PC端播放状态测试结果如下图1.8为在PC端运行测试图叵 /cygdrive/?/Busicok we got isic_nane mis irmsic_nane ni.isic_n

8、ame rvus tc jam。 inLtsic_naiiTie ni.isic_naiTie nus icn&ne nmsicjame isic_nane niis miLisic_nane ni.isic_nflme nitsimLtsic_nanTie ni.isic_naiTie nus icn&rie imLtsic_riame isic_naneend openfile? ?S帆.世说心语mp3-由你写诗.m3：尘世荚.mp3:山喑花.mp3工养前颖王力宏-另一个天堂,的：我脚殳有在一起.mp3：日本网关制作山楂花,呻3：曝第2：暮羌之城3片尾,mp3二-二有如果可p3=l 二二王

9、力宏-绝弦.用3 .mp3 自己.mp3:王力奎-耋甫里还：3J ：王力宏-需要人陪.mp3 =笔定-周笔诙叫3洗过的太阳.mp3 标上=_1素颜-mM：霹鬻-我想牵着你的手.mp3：那么骄傲.mp3口k wiB will open a f ileif tthe Filename is nonethe current flie is :1世说心语. mp3the current filenum Is uk we uirite the length:，图1.8 PC端测试部分源程序:FreeRTOS主程序：#include #include #include GenericTypeDefs.h#

10、include HardwareProfile.h #include FreeRTOS.h#include task.h#include queue.h#include semphr.h#include FreeRTOSConfig.h #include uart2.h#include usbtask.h#include wifitask.h#include usb_config.h#include USB/usb.h#include user.h#include rt73usb_driver.h#include rt73debug.h#include usertask.h#include w

11、ifitask.h#include user_config.h#include arch/LwIPEntry.h static BOOL InitializeSystem ( void );static portTASK_FUNCTION( vLED1task, pvParameters );*/*#pragma config UPLLEN = ON#pragma config FPLLMUL = MUL_20#pragma config UPLLIDIV = DIV_2#pragma config FPLLIDIV = DIV_2#pragma config FPLLODIV = DIV_1

12、#pragma config FPBDIV = DIV_2#pragma config FWDTEN = OFF#pragma config WDTPS = PS1#pragma config FCKSM = CSDCMD Clock Monitor#pragma config OSCIOFNC = OFF#pragma config POSCMOD = XT#pragma config IESO = ON#pragma config FSOSCEN = OFF (KLO was off)#pragma config FNOSC = PRIPLL#pragma config CP= OFF#p

13、ragma config BWP= OFF#pragma config PWP= OFF#pragma config ICESEL= ICS_PGx2/ USB PLL Enabled/ PLL Multiplier/ USB PLL Input Divider/ PLL Input Divider/ PLL Output Divider/ Peripheral Clock divisor/ Watchdog Timer/ Watchdog Timer Postscale/ Clock Switching & Fail Safe/ CLKO Enable/ Primary Oscillator

14、/ Internal/External Switch-over/ Secondary Oscillator Enable/ Oscillator Selection/ Code Protect/ Boot Flash Write Protect/ Program Flash Write Protect/ ICE/ICD Comm Channel SelectRT73_DEVICE RT73Device; char dbg_buffer100;extern void vAltStartUSBRxTasks( unsigned portBASE_TYPE uxPriority );static B

15、OOL InitializeSystem ( void )/* Set the system and peripheral bus speeds and enable the program cache*/DDPCONbits.JTAGEN = 0;/ 禁止 JTAG 口SYSTEMConfigPerformance( configCPU_CLOCK_HZ - 1 ); mOSCSetPBDIV( OSC_PB_DIV_2 );/* Setup to use the external interrupt controller. */ INTEnableSystemMultiVectoredIn

16、t();/* LED初始化*/mInitAllLEDs();UART2Init();/*初始化SPI */Vs1003_Init();/* USB诂制引脚初始化*/LATDCLR = 0X0100;ODCD = 0X0100;TRISDCLR = 0X0100;return TRUE; / InitializeSystemint main( void )(InitializeSystem();/* 仓ij建 USB-HOST 任务 */*这些任务在系统初始化时进行创建，为的是防止重复创建任务 */*基本上每个task中都利用了状态机*/vAltStartUSBTasks( USBHOST_TH

17、READ_PRIO );vAltStartLwipTasks( TCPIP_THREAD_PRIO );/*创建用户命令解析任务*/vAltStartComTestTasks( UART_THREAD_PRIO );/*创建一个led任务，当RT73a初始化后,led闪烁，当rt73初始化后led 常亮*/xTaskCreate( vLED1task, ( signed char *) LED1task,configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, LED1_THREAD_PRIO , ( xTaskHandle * ) NULL );/* Finally start the

18、 scheduler. */vTaskStartScheduler();return 0;/* LED1 任务 */static portTASK_FUNCTION( vLED1task, pvParameters )(void ) pvParameters;while(1)(/* 1s闪烁一次*/mLED_1_Toggle();vTaskDelay(1000/portTICK_RATE_MS);mLED_1_On();vTaskDelete( NULL );void vApplicationStackOverflowHook( void )(/* Look at pxCurrentTCB to see which task overflowed its stack. */ DBG_OUT(The heap is overflow!rn);for( ; );心得结论实践目标是实现利用PIC单片机驱动无线网卡进行 WIFI联网控制，实践的 创新性在于对802.11协议栈的裁剪使之适应