ESP32物联网智能硬件开发实战（李永华版）-课后习题及答案

ESP32物联网智能硬件开发实战习题及答案

第1章

1.什么是SOC系统？

答案：SystemonChip（SoC）,即片上系统，是嵌入式系统发展到高级阶段的结果，技

术上领先，性能上优越。

2.SoC系统设计包括哪些步骤？

答案：（1）功能设计；（2）设计描述和行为验证；（3）逻辑综合；（4）门级验证；（5）

布局和布线。

3.SoC系统的基本组成有哪些？

答案：在SoC系统硬件组成中，包括微处理器CPU,一般采用精简指令集；存储器包含

缓存、主存储器和辅助存储器；通用设备接口和I/O接口。在SoC系统软件组成中，包括中

间层，是设备驱动程序和板级支持包：系统层，是实时操作系统；应用层，是具体的应用程

序。

4.SoC系统有哪些基本特点？

答案：内核小、专用性、集成化、实时性、多任务、可测性、长期性、可靠性、可裁剪。

5.ESP32系统主要功能有哪些？

答案：Wi-Fi、蓝牙、CPU和存储、时钟和定时器、高级外设接口、安全机制。

第2章

1.ESP32系列芯片采用什么结构？两个CPU名称及意义是什么？

答：采用两个哈佛结构XtensaLX6CPU构成双核系统。两个CPU的名称分别是“PR0_CPU”

和“APP_CPU"。PRO代表protocol（协议）”，APP代表“application（应用）”。

2.请画出ESP32系列芯片的系统结构？

3.ESP32系统的地址范围是什么？

答案：数据总线与指令总线分别有4GB（32位）地址空间，从0x0000^0000~0xFFFF_FFFF»

4.请画图描述ESP32的WROVER一模组功能？

ESP32-WROVER-E

Antenna

5.ESP32系统提供哪三种级别的复位方式，每种复位对数据的影响？

答案：分别是CPU复位、内核复位、系统复位。所有的复位都不会影响存储器中的数据。

整个系统的结构以及每种复位方式如下：CPU复位，只复位CPU的所有寄存器。内核复位,

除了RTC,所有数字寄存器全部复位，包括CPU、数字GPIO和外设。系统复位，会复位整个

芯片所有的寄存器，包括RTC。

6.ESP32的时钟源分别来自那里？

答案：外部晶振、内部PLL或震荡电路。

7.画图描述单任务与多任务系统区别？

政代先城便务

低优先级任务

高优先级任务

大循环（后台）

Taskl

Task2-

ere.

JffF

et］中断（前台）|

至

革

ISR中断嵌套（前台）

ISR低优先级任务

Task4

第3章

1.请描述ESP32开发流程？

2.什么是ESP-IDF?

答案：ESPTDF是乐鑫官方的物联网开发框架，适用于ESP32和ESP32-S系列SoC。它

基于C/C++语言提供了SDK,方便用户在这些平台上开发通用应用程序。

3.ESPTDF有哪些功能？

ESP-IDF

NetworkProvisioningOTAupgradeLibraryManufactunngUtiifUesCommonNetworkingProtocolsExamples

FieSystemsObjectStoragePOS1XandC++SuwxwtNetworkSecuntyCryptoLtbraiyIDEPlugms

1BluetootrvBluetoothLE|

wm&BluetoomLE

PerpheralsDnversPowerManagementTCP/IPStackBu*lSystem

MeshNetwortcingStack

1

?|BluetoothControner|

RTOSKernelSoCSupportSoftwareBootloaderW»-FiMACLibraryDevetopetTools

4.如何安装ESP-IDF开发环境？

答案：可以通过官方网站下载在线安装包、带有集成开发环境的离线安装包以及ESP-

IDF离线安装包，然后安装即可。

5.在计算机上安装上ESP32开发板后，如何查看端口？

答案：右击Windows系统桌面上的“此电脑”，依次单击“属性”、"设备管理器”、

“端口(COM和LPT)”，SiliconLabsCP210xUSBtoUARTBridge,即为ESP32开发板

所在的端口。

6.ESP-IDF运行一个工程需要哪些步骤？

答案：在命令行下完成如下步骤：⑴输入idf.pyset-targetesp32,设置目标芯片；

(2)输入：idf.pymenuconfig,进行配置；(3)输入：idf.pybuild,进行编译；(4)输

入idf.py-pcomXflash,进行烧录；(5)输入idf.py-pcomXmonitor,查看结果。

7.图示描述一个项目的目录树结构？

-myPrqject

-CNfakeLists.txt*-'

-sdkconfig^-1

-components-component1-CMakeLists.txt*-1

-Kconfig*-'

-srcl.o1

-component!-CMakeLists.txt”

-Kconfig^'

-srcl.o1

-include-component2.h-

>main-srcLc+'

-srcl.c^

-builds

8.machine模块主要包括哪几个类？

答案：Pin类,控制I/O引脚。Signal类,控制和感应外部I/O设备。UART类,双工

串行通信总线。SPI类，串行外设接口总线协议（主机）。12c类，双线串行协议。RTC类，实

时时钟。定时器类，控制硬件定时器。WDT类，看门狗定时器。

第4章

1.请画出I0_MUX、RTCI0_MUX和GPI0交换矩阵结构。

SPI,

UART,

PC.I?S,

PWM,

LEDC

andmore

2.电路如图所示，请使用Eclipse/VScode开发环境实现，LED亮1秒，灭3秒的程

序功能。

#include<stdio.h>

^include^freertos/FreeRTOS.h?，

ttinclude〃freertos/task.h〃

^include“driver/gpio.h"

^include"sdkconfig.h"

^defineLED18〃定义输出引脚

voidLED_Task(void*pvParameter)

{

gpio_pad_select_gpio(LED);〃选择芯片引脚

gpio_set_direction(LED,GPIO_MODE_OUTPUT);〃设置该引脚为输出模式

whi1e(1){

gpio_set_level(LED,0);〃电平为低

vTaskDelay(3000/portTICK_PERIOD_MS);〃延迟1S

gpio_set_level(LED,1);〃电平为高

vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);〃延迟1S

}

}

voidapp_main()〃主函数

xTaskCreate(&LED_Task,/lED_Task，/,configMINI\lAL_STACK_SIZE,NULL,5,NULL);〃新建一个任务

)

3.ESP32系统中断包括那几部分，画图描述中断矩阵结构？

答案：包括外设中断配置寄存器、中断源、中断矩阵和中断输出寄存器。

PRO.CPUPeripheralInterruptConfigurabonRegister

PRO.CPUNMIIntemjptMask

APP.CPUPeripheralInterruptConfigurationRegister

APP.CPUNMIInterruptMask

PRO.CPUPenplwalInterrupt

PeripheralInterruptSource

InterruptMatrix

APP.CPUPonpheralInterrupt

PRO_CPUPenpheralInterruptSourceStatusRegister

-APP：C-P-U-P-ef-lpb-e-ra-lIn-te-n-up-t-So-ur-ce-S-ta-tu-s-Re-gi-st-er►

4.根据4.2.4节中，Arduino开发环境的中断程序，实现5次计数，中断一次的程序功

能。

voidcalIBack(void)

Serial,printf(ZZGPIO4Interrupted'。”)；

)

voidsetup()

Serial,begin(115200);〃设置串口监视器波特率

Serial.printlnO;

pinMode(18,OUTPUT);//GPIO18为输出模式

pinMode(4,INPUT);//GPIO4为输入模式

attachInterrupt(4,calIBack,RISING);〃上升沿触发中断

intent=0;

voidloop()〃主函数

Serial,printf(，zcnt:%d\n”,cnt++);〃打印计数

digitaiWrite(18,ent%5);〃每隔5个计数，打印一次中断

delay(1000);〃延时1S

//detachinterrupt(4);〃关闭中断

)

5.ESP32系统的ADC支持多少个通道？

答案：ADC1(8个通道，连接到GPIO32~39)和ADC2(10个通道,连接到GPIO0、2、

4、12~15,25~27)。

6.请根据4.3.3节的MicroPython程序，打印ADC的值和对应的电压。

frommachineimportADC,Pin

fromtimeimportsleep_ms

adc=ADC(Pin(32))#在引脚32实例化ADC(MicroPython只支持在32~39号引脚对ADC实例化)

adc.atten(ADC.ATTN_6DB)

adc.width(ADC.WIDTH」2BIT)#12位分辨率，范围0-4095

while1:

adc.read()

sleep_ms(1000)#延时

print(adc.readO)#打印ADC的值

printADCValue:〃+str(adc.read()*2200/4096))#打印电压的值

7.DAC每个通道的输出模拟电压计算方式为DACn_OUT=VDD3P3_RTCXPDACn_DAC/256,

其中，VDD3P3_RTC为3.3V,PDACn_DAC从0-255变化,修改4.4.3节中的示例程序一，基

于VScode打印输出对应的电压。

#include<stdio.h>

^include<stdlib.h>

^include^freertos/FreeRTOS.h?，

ttinclude〃freertos/task.h〃

^includez，freertos/queue.h〃

^include〃driver/gpio.h〃

^include^driver/adc.h〃

#include〃driver/dac.h〃

#include/zesp_system.h"

#include"esp_adc_cal.h"

voidappjnain(void)

(

uint8_toutput_data=0;〃输出数据变量

esp_err_tr;〃判断结果变量

gpio_num_tdac_gpio_num;〃引脚变量

r=dac_pad_get_io_num(DAC_CHANNEL_2,&dac_gpio_num);〃获取引脚信息

assert(r==ESP_OK);〃正确与否

printffDACchannel%d@GPIO%d.\n",DAC_CHANNEL_2,dac_gpio_num);

dac_output_enable(DAC_CHANNEL_2);〃DAC输出使能

vTaskDelay(2*portTICK_PERIOD_MS);〃延时

printf("startconversion.\n");

whi1e(1){

dac_output_voltage(DAC_CHANNEL_2,output_data++);〃输出数据

printf(^output-Voltage3.3*output_data/255);

printf(z，output_data%d@GPIO%d.\n\output_data,dac_gpio_num);

vTaskDelay(10);

)

)

8.根据4.5.3节的示例一，修改定时器语句err=

esptimer_start_periodic(testphandle,1000*1000);,实现LED的亮9秒灭1秒,

并将信息打印在串口。

ttinclude<stdio.h>

#includez，esp_types.h〃

#include^freertos/FreeRTOS.h，z

/include，zfreertos/task.h〃

^include"freertos/queue.h"

#include/zsoc/timer_group_struct.h"

#include^driver/periph_ctrl.h"

^include*driver/timer.hz/

#include*driver/gpio.h〃

^defineLED2

esp_timer_handle_ttest_phandle=0;

voidtest_timer_periodic_cb(void*arg){〃回调程序

gpio_set_level(LED,0);〃电平为低

vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);〃延迟1S

gpio_set_level(LED,1);〃电平为高

vTaskDelay(1000/portTICK_PERIOD_MS);〃延迟1S

printf(^Hello,LED\n");

}

voidappmainO〃主程序入口

{

gpio_pad_select_gpio(LED);〃选择芯片引脚

gpio_set_direction(LED,GPIO_MODE_OUTPUT);〃设置该引脚为输出模式

〃定义一个周期重复运行的定时器结构体

esp_timer_create_args_ttest_periodic_arg={

.callback=

&test_timer_periodic_cb,〃设置回调函数

.arg=NULL,〃不携带参数

.name="TestPeriodicTimer”〃定时器名字

}；

esp_err_terr=esp_timer_create(&test_periodic_arg,&test_p_handle);//仓U建定时器

err=esp_timer_start_periodic(test_p_handle,10000*1000);〃开启周期定时

if(err-0)〃判断并打印信息

printfdimerStart:ESP0K!\n");

第5章

i.什么是串口通信？

答案：UART以字符为导向的通用数据链，可以实现设备间的通信。异步传输的意思是

不需要在发送数据上添加时钟信息。这也要求发送端和接收端的速率、停止位、奇偶校验位

等都必须相同，通信才能成功。首先，一个典型的UART帧开始于一个起始位；其次，是有

效数据；再次，是奇偶校验位（可有可无）；最后，是停止位。

2.ESP32的串口使用可以分那几部分？

答案：分为4部分：设置串口参数，包括波特率、奇偶校验、数据位与停止位等；设置

串口使用的GPIO引脚；安装驱动，为UART分配资源；进行串口通信。

3.不使用ESP32默认UART,通过REPL控制台，设计程序实现输入命令"consoletest”，

输出“Thisisanexamplestring,ifyoucanreadthis,theexampleisasuccess!",

否则输出错误，并通过默认的UART输出信息。

短接ESP32开发的TX引脚与GPI05引脚,RX引脚与GPI04引脚,程序如下:

#include<stdio.h>

^include，zfreertos/FreeRTOS.h，z

#include^freertos/task.h〃

#include〃driver/uart.h"

#include〃soc/uart_periph.h〃

^includez，esp_rom_gpio.h"

#include"driver/gpio.h"

#include〃hal/gpio_hal.h"

#include“sdkconfig.h〃

#include"esp_console.h"

^include"linenoise/linenoise.h"

#include<string.h>

^defineDEFAULT_UART_CHANNEL(0)

^defineCONSOLE_UART_CHANNE1.(1-DEFAULT_UART_CHANNEL)

^defineDEFAULT_UART_RX_PIN(3)

#defineDEFAULT_UART_TX_PIN(2)

^defineCONSOLESART_RX_PIN(4)

^defineCONSOLE_UART_TX_PIN(5)

^defineUARTS_BAUD_RATE(115200)

^defineTASK_STACK_SIZE(2048)

^defineREAD_BUF_SIZE(1024)

constchartest_message[]=“Thisisanexamplestring,ifyoucanreadthis,theexampleis

asuccess!

staticvoidconnect_uarts(void)

(

esp_rom_gpio_connect_out_signal(DEFAULT_UART_RX_PIN,UART_PERIPH_SIGNA1.(1,

SOC_UART_TX_PIN_IDX),false,false);

esp_rom_gpio_connect_in_sigoal(DEFAULT_UART_RX_PIN,UART一PERIPH_SIGNAL(0,

SOC_UART_RX_PIN_IDX),false);

esp_rom_gpio_connect_out_signa1(DEFAULT_UART_TX_PIN,UART_PERIPH_SIGNAL(0,

SOC_UART_TX_PIN_IDX),false,false);

esp_rom_gpio_connect_in_signal(DEFAULT_UART_TX_PIN,UART_PERIPH_SIGNAL(1,

SOC_UART_RX_PIN_IDX),false);

)

staticvoiddisconnect_uarts(void)

(

esp_rom_gpio_connect_out_signal(CONSOLE_UART_TX_PIN,UART_PERIPH_SIGNAL(1,

SOC_UART_TX_PIN_IDX),false,false);

esp_rom_gpio_connect_in_signal(CONSOLE_UART_RX_PIN,UART_PERIPH_SIGNAL(1,

SOC_UART_RX_PIN_IDX),false);

staticvoidconfigure_uarts(void)

/*ConfigureparametersofanUARTdriver,

*communicationpinsandinstallthedriver*/

uart_config_tuart_config={

.baud_rate=UARTS_BAUD_RATE,

.data_bits=UART_DATA_8_BITS,

.parity=UART_PARITY_DISABLE,

.stop_bits=UART_STOP_BITS_1,

.flow_ctrl=UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,

.source”Ik=UART_SCLK_APB,

}；

ESP_ERROR_CHECK(uart_driver_instal1(DEFAULT_UART_CHANNEL,READ_BUF_SIZE*2,0,0,NULL,

0));

ESP_ERROR_CHECK(uart_param_config(DEFAULT_UART_CHANNEL,&uart_config));

ESP_ERROR_CHECK(uart_set_pin(DEFAULT_UART_CHANNEL,DEFAULT_UART_TX_PIN,

DEFAULT_UART_RX_PIN,

UART_PIN_NO_CHANGE,UART_PIN_NO_CHANGE));

connect_uarts();

}

staticintconsole_test(intargc,char**argv){

printf(绘s\n〃，test_message);

return0;

}

staticvoidsendcommands(void*arg){

staticchardata[READ_BUF_SIZE];

charcommand[]="consoletest\n〃；

intlen=0;

void*substring=NULL;

do{

len=uart_read_bytes(DEFAULT_UART_CHANNEL,data,READ_BUF_SIZE,100/

portTICK_RATE_MS);

}while(len==0);

if(len=="1){

gotoend;

)

len=uart_write_bytes(DEFAUI/rjJARTCHANNEL,command,sizeof(command));

if(len=T){

gotoend;

len=uart_read_bytes(DEFAULT_UART_CHANNEL,data,READ_BUF_SIZE-1,250/

portTICK_RATE_MS);

}while(len==0);

if(len=-1){

gotoend;

)

data[len]=0;

substring=strcasestr(data,test_message);

end:

disconnect_uarts();

printf("Result:%s\n〃，substring==NULL?”Failure":"Success");

vTaskDelete(NULL);

}

voidapp_main(void)

(

esp_console_repl_t*repl=NULL;

esp_console_repl_config_trepl_config=ESP_CONSOLE_REPL_CONFIG_DEFAULT();

rep1_config.prompt="repl

constesp_conso1e_cmd_tcmd={

.command="consoletest”,

.help="Testconsolebysendingamessage”,

.func=&console_test,

}；

espconso1e_dev_uart_config_tuart_config={

.channel=CONSOLE_UART_CHANNEL,

.baud_rate=UARTS_BAUD_RATE,

.tx_gpio_num=CONSOLE_UART_TX_PIN,

.rx_gpio_num=CONSOLE_UART_RX_PIN,

)；

1inenoiseSetDumbMode(1);

ESP_ERROR_CHECK(esp_console_new_repl_uart(&uart_config,&repl_config,&repl));

configure_uarts();

ESP_ERROR_CHECK(esp_console_cmd_register(&cmd));

xTaskCreate(sendcommands,z，send_commands_task，\TASK_STACK_SIZE,NULL,10,NULL);

ESP_ERROR_CHECK(esp_console_start_repl(repl));

)

4.使用ArduinoIDE在串口输出“HelloWorld!"及输出次数，设计并实现程序。

intcounter：。；〃计数器

voidsetup(){〃初始化串口

Serial,begin(9600);

)

void1oop(){〃每loop循环一次，计数器变量加1

counter=counter+1;〃输出变量

Serial.print(counter);〃输出字符

Serial.print(*);〃输出字符串；

Serial,printin(^HellowWorld!，z);

delay(1000);

}

5.什么是12c通信？

答案：I2C(Inter-IntegratedCircuit)是一种串行、同步、半双工通信协议，它允许

在同一总线上同时存在多个主机和从机。12c为两线总线，由SDA线和SCL线构成，这些线

设置为漏极开漏输出，两条线都需要上拉电阻。因此，12c总线上可以挂载多个外设，通常

是和一个或多个主机以及一个或多个从机，主机通过总线访问从机。

6.根据5.2.4节ArduinoIDE的12c程序得到的GY-30设备地址为0x23,请设计程序

读取GY-30传感器的值，并在串口监视器打印。

^include〈Wire.h>

^defineADDR0x23

voidsetup(){

Serial,begin(9600);

while(ISerial){

)

Wire,begin();

Wire,beginTransmission(ADDR);

Wire.write(ObOOOOOOOl);

Wire.endTransmission();

)

voidloop(){

intval=0;

Wire,beginTransmission(ADDR);

Wire.write(ObOOOOOl11);

Wire.endTransmission();

Wire,beginTransmission(ADDR);

Wire.write(0b00100000);

Wire.endTransmissionO;

delay(120);

Wire,requestFrom(ADDR,2);

for(val=0;Wire,available()>=1;){

charc=Wire,read();

//Serial.println(c,HEX);

val=(val«8)+(c&OxFF);

}

val=val/1.2;

Serial,print("BRIGHTNESS:〃)；

Serial,print(val);

Serial.println(〃lux〃);

delay(100);

)

6.什么是I2S?其通信需要哪些功能引脚?

答案：I2$(InterTCSound)总线是飞利浦公司为数字音频设备之间的音频数据传输而

制定的一种总线标准，该总线专责于音频设备之间的数据传输，广泛应用于各种多媒体系统。

12s采用了独立的导线传输时钟与数据信号的设计，通过将数据和时钟信号分离，避免

了因时差诱发的失真，解决了音频抖动问题。标准的12s总线电缆是由3根串行导线组成

的：1根是时分多路复用(简称TDM)数据线；1根是字选择线；1根是时钟线。

7.使用Arduin。IDE,采用INMP441麦克风,使用“I2S_PHILIPS_M0DE”模式,输出

采样值并在串口绘图器上打印结果。

引脚连线如下：*GND-GND,3.3V-3.3V,WS-25(ESP32),CLK-5(ESP32),SD-26(ESP32).

程序实现如下：

^include<I2S.h>

voidsetup(){

Serial.begin(115200);

while(ISerial){

)

if(!I2S.begin(I2S_PHILIPSJIODE,8000,32)){

Serial,printIn(^FailedtoinitializeI2S!");

while(1);

)

)

voidloop(){

intsample=I2S.read();

if(sample&&sample!=-1&&sample!=1){

Serial.printIn(sample);

)

}

8.什么是SPI?有什么优缺点？

答案：SPI是串行外设接口(SerialPeripheralInterface)的缩写，是Motorola公司

推出的一种同步串行接口技术，是一种高速的、全双工、同步的通信总线。SPI优点是支持

全双工通信、通信简单、数据传输速率快；缺点是没有指定的流控制，没有应答机制确认是

否接收到数据，所以跟12c总线协议比较，在数据、可靠性上有一定的缺陷。

9.根据ssdl306.py文件，编写程序，使用12c引脚的OLED设备，实现信息显示。

frommachineimportSoftI2C,Pin

fromssdl306importSSD1306_I2C

i2c=SoftI2C(scl=Pin(19),sda=Pin(23))#使用19和23引脚

oled=SSD1306_I2C(128,64,i2c,addr=0x3C)#创建OLED对象，addr地址根据具体设备

oled.textCHelloWorld',0,20)#在屏幕(0,20)坐标上显示文字“HelloWorld”

oled.show()#刷新屏幕

第6章

1.ESP32WiFi连网功能支持配置哪三种模式？

答案：站点模式(即STA模式或WiFi客户端模式)，此时ESP32连接到接入点(AP)或者

路由器。AP模式(即Soft-AP模式或接入点模式)，也就是ESP32作为路由器，此时站点连

接到ESP32.AP-STA共存模式(ESP32既是接入点，同时又作为站点连接到另外一个接入点)。

2.在ESP-IDF开发框架中,将ESP32开发板设置为AP模式，SSID为“MyESP32"，密

码为“123456789"，如何修改AP示例程序？

将sdkconfig文件中修改如下字段

C0NFIG_EXAMPLE_WIFI_SSID=z，MyESP32”

C0NFIG_EXAMPLE_WIFI_PASSW0RD=，，123456789，z

3.在ArduinoIDE中，实现AP模式,SSID为“MyESP32”,密码为“123456789”，

并在串口打印相关信息。

#include<Arduino.h>

^include"WiFi.h"

voidsetup()

(

Serial,begin(115200);

WiFi.softAP(〃MyESP32〃，“123456789〃)；〃设置AP参数，名称和密码

}

voidloop()

(

Serial,print(〃主机名:");

Serial.printIn(WiFi.softAPgetHostname());

Serial,print(〃主机IP:*);

Serial,printIn(WiFi.softAPIP());

Serial,print("主机IPV6:*);

Serial.printIn(WiFi.softAPIPv6());

Serial,print(“主机SSID:");

Serial,printin(WiFi.SSID());

Serial,print("主机mac地址：");

Serial.println(WiFi.softAPmacAddress());

Serial,print(〃主机连接个数：”)；

Serial.printIn(WiFi,softAPgetStationNum());

Serial,print(〃主机状态：〃)；

Serial.println(WiFi.status());

delay(1000);

)

4.使用microPython开发环境，实现ESP32作为站点连接WiFi时密码的动态输入功

能•

importnetwork

\mporttime

defdo_connect(essid,password):

>>>

根据给定的eddid和password连接wifi

:paramessid:wifisid

:parampassword:password

:return:None

，，，

ifessid=Noneoressid='':

raiseBaseException(,essidcannotbenull')

ifpassword==Noneorpassword

raiseBaseException(Jpasswordcannotbenull')

sta_if=network.WLAN(network.STA_IF)

ifnotsta_if.active():

print("setstaactive")

sta_if.active(True)

ifnotsta_if.isconnectedO:

print(Jconnectingtonetwork...,)

staif.connect(essid,password)

retry_times=30

whilenotsta_if.isconnectedOandretry_times>0:

printCwaitamomentiwilltry%sitems,please"%retry_times)

time,sleep⑵

retry_times-=1

print(*networkconfig/,sta_if.ifconfigO)

defdisconnect():

,,>

断开网络连接

:return:None

，，，

staif=network.WLAN(network.STAIF)

ifsta_if.isconnectedO:

sta_if.disconnect()

print(Jthenetworkhadbeendisconnect')

if_name_=="_main_":

essid=inputCpleaseinputyouressid/)

password=input(*pleaseinputyourpassword:1)

do_connect(essid,password)

whi1eTrue:

exit=input(XpressQtoexit:")

ifexit=='Q':

disconnect()

break

5.在ESP-IDF开发中，TCP服务器和客户端通信，需要哪些步骤？

TCP是面向连接的可靠服务，服务器端的步骤：(1)创建套接字socket。；(2)绑定套

接字到一个IP地址和一个端口上，bindO；(3)将套接字设置为监听模步等待连接请求，

listen。；(4)请求到来后，接收连接请求,返回一个新的对应于此次连接的套接字,accept。；

(5)用返回的套接字和客户端进行通信，send()/recv()；(6)关闭套接字，close。。

客户端的步骤：(1)创建套接字，socket()；(2)向服务器端发出连接请求，connect()；

(3)与服务器端进行通信，sendO/recvO；(4)关闭套接字，close。。

6.使用MicroPython开发一个TCP服务器，使用网络调试助手作为TCP客户端，控制

ESP32开发板上GPI022引脚上LED的亮灭。

#ESP32上运行相关代码

importnetwork

importsocket

importtime

frommachineimportPin#导入Pin模块

fromutimeimportsleep_ms#导入延时函数

SSID二〃〃

PASSWORD二〃〃

port=10000

wlan=None

1istenSocket=None

defled(control_cmd):

LED=Pin(22,Pin.OUT)#构建LED对象，GPIO22输出

ifcontrol_cmd==T:

LED.value(1)#点亮LED

elifcontrol_cmd==〃0”:

LED.value(0)#熄灭LED

defconnectWifi(ssid,passwd):

globalwlan

wlan=network.WLAN(network.STA_IF)

wlan.active(True)

wlan.disconnect()

wlan.connect(ssid,passwd)

while(wlan.ifconfigO[0]=*0.0.0.O'):

time,sleep(l)

returnTrue

try:

connectWifi(SSID,PASSWORD)

ip=wlan.ifconfigO[0]

listenSocket=socket,socket()

1istenSocket.bind((ip,port))

listenSocket.listen(l)

listenSocket.setsockopt(socket.SOLSOCKET,socket.SOREUSEADDR,1)

print("*"*90)

print("TCP服务器开启，IP:%sPORT:%s'%(ip,port))

print(〃*〃*90)

whileTrue:

prinl(〃等待消息接收...〃)

conn,addr=1istenSocket.accept()

print(〃连接自…”,addr)

whileTrue:

data=conn,recv(1024)

if(len(data)==0):

print(〃接收完成.....〃)

conn,close()

break

message_content=data,decode()

led(message_content)

print("，\033[0;36;32m接收消息内容：[%s]\033[Om，z%message_content)

ret=conn,send(data)

except:

if(listenSocket):

listenSocket.close()

wlan.disconnect()

wlan.active(False)

7.简述UDP通信的过程。

答案：服务器端步骤：(1)使用函数socket。，生成套接字文件描述符；(2)通过Socket

结构设置服务器端地址和监听端口；(3)使用bind。函数绑定监听端口，将套接字文件描

述符和地址类型变量进行绑定；(4)接收客户端的数据，使用recvfromO函数接收客户端

的网络数据；(5)向客户端发送数据，使用sendtoO函数向服务器端主机发送数据；(6)关

闭套接字，使用close。函数释放资源。

客户端步骤：(1)使用socket。，生成套接字文件描述符；(2)通过Socket结构设置

服务器端地址和监听端口；(3)向服务器端发送数据，sendtoO；(4)接收服务器端的数据，

recvfrom0；(5)关闭套接字，close()»

8.使用ArduinoIDE构建UDP客户端，实现周期性向UDP服务器发送消息。

〃参考ArduinoIDE的示例，文件/示例/ESP32AsyncUDP/AsyncUDPClient

^include"WiFi,h”

^include“AsyncUDP.h〃

constchar*ssid=〃***********"；〃修改SSID

constchar*password=〃***********〃；〃修改密码

AsyncUDPudp;

voidsetup()

(

Serial.begin(115200);

WiFi,mode(WIFLSTA);

WiFi.begin(ssid,password);

if(WiFi,waitForConnectResult()!=WL_CONNECTED){

Serial.printlnC^WiFiFailed");

whi1e(1){

delay(1000);

)

)

if(udp.connect(IPAddress(192,168,1,100),1234)){〃修改目标服务器

Serial.printin("UDPconnected'7);

udp.onPacket([](AsjrncUDPPacketpacket){

Serial,printCUDPPacketType:");

Serial,print(packet.isBroadcast()?，，Broadcast//:packet.isMulticast()?〃Multicast":"Unicast");

Serial,print(^,From:");

Serial,print(packet.remotelPO);

Serial,print(〃：")；

Serial,print(packet.remotePort());

Serial,printTo:");

Serial,print(packet,localIP());

Serial,print(〃:“)；

Serial,print(packet.localPort());

Serial,printLength:〃)；

Serial,print(packet,length());

Serial,print(，z,Data:");

Serial,write(packet.dataO,packet,length());

Serial,printIn();

//replytotheclient

packet,printf(''Got%ubytesofdata”,packet,length());

})；

//Sendunicast

udp.print("HelloServer!");

}

}

void1oop()

{

delay(1000);

//Sendbroadcastonport1234

udp.broadcastTo("Anyonehere?”,1234);

}

第7章

1.简述应用层协议层次结构。

2.HTTP请求/响应的步骤：

答案：（1）建立TCP连接。（2）客户端向服务器端发送请求。（3）客户端发送请求头信

息。（4）服务器端应答。（5）服务器端响应头信息。（6）服务器端向客户端发送数据。