重庆交通大学
本科实验报告
课程名称： 交换原理与通信网技术
专业： 通信工程
年级： 2010级
学号：
姓名：
学院： 信息科学与工程学院
指导教师： 许登元
职称： 副教授
成绩：
2013年6月
信息学院实验报告
实验项目名称
一、 实验目的
1、 学习使用GAINSJ开发套件硬件资源的 DIO 口基本配置和中断相关知识，学习使用回调函数和 队列函数。
2、 学习使用GAINSJ开发套件串口的基本设置和应用
3、 学习使用 GAINSJ开发套件如何基于 IEEE802.15.4协议栈和Jennie集成外设 API组网并通 信。学习星型网络的建立和低功耗模式的设置应用，掌握使用按键对灯进行无线控制。
二、 实验原理
本综合实验涉及到三个主要部分：以下简述各部分的实验原理 两种中断：
队列函数中断处理机制：
Application Queue API只能与IEEE 802.15.4 stack 一起使用，它提供了应用、协议栈及硬件驱动等基于队列的 接口。该API用来处理所有来自IEEE 802.15.4 MAC子层和片上外设的中断。
回调函数中断处理机制：
回调函数由用户自己定义传递给外设 API。当中断发生时，这些函数被底层软件直接调用。由于回调函数运
行在中断前后，它们必须迅速返回才能不延迟程序执行时间，与之相比，队列函数有时候更加适合，因为它 的中断处理不是发生在中断前后。
两种中断处理方式的不同点：
队列函数：函数u32AppQApil ni t() 必须被调用，用来初始化事件队列应用接口(在源代码
Interrupts1.c 里所示)。
回调函数：函数u32AppApilnit() 必须被调用，不使用的参数可以设成NULL (如源代码
Interrupts2.c 所示)。这个调用确保中断矢量表的初始化正确，了解更多的参数设置参看 802.15.4 Stack
API Referenee Manual (JN-RM-2002)。回调函数需要被寄存，当中断发生时调用此函数，寄存一个回调函 数可以通过指向作为寄存器函数参数的中断处理函数的指针来完成，寄存中断处理函数可 以在 In terrupts2.c 里说明：
vAHI_SysCtrlRegisterCallback(vDIOI nterruptCallback)；
这里指向 vDIOInterruptCallback。的指针作为参数，函数 vDIOInterruptCallback。负责中断处理，必须 与PR_HWINT_APPCALLBACK 类型一致。也就是不能有返回值，必须有两个 uint32参数，因此
vDIOI nterruptCallback()定义如下：
PRIVATE void vDIOI nterruptCallback (ui nt32 u32Device, ui nt32 u32ItemBitmap) ；
使用masks确定中断源：一旦中断发生，中断源通过使用 masks JN5121-Timers对照协议栈提供的信
息来决定，如产生中断的设备 ID号(u32Device )和一个消息位(u32ItemBitmap)，范围值参见 Integrated
Peripherals API Referenee Manual (JN-RM-2001)。例子 Interrupts1.c 里的 vProcessIncomingHwEvent()函数 和 Interrupts2.c 里的 vDIOInterruptCallback。函数都有说明。
if ( (u32Device == E_AHI_DEVICE_SYSCTRL) &&
(u32ItemBitm ap & E_AHI_DIO9_INT))
上面代码判断中断是否来自 DIO9，系统控制器处理由比较器，唤醒定时器和 DIO产生的中断。因
此，通过对比消息位与 DIO9 mask来确定中断源。一旦源决定，这个中断可以被正确的处理。
初始化代码相同处：
引脚方向设置，DIO9与SW1连接作为输入，DIO14与LED1连接作为输出：
vAHI_DioSetDirection(E_AHI_DIO9_INT, 0);
vAHI_DioSetDirectio n(0, E_AHI_DIO14_INT);
输入和输出初始化设置，输入引脚全都上拉使能，输出引脚 DI014设为高，使得LED灯灭。
vAHI_DioSetPullup(!E_AHI_DIO14_INT, E_AHI_DI014_INT); vAHI_DioSetOutput(E_AHI_DIO14_INT, 0);
中断条件设置，即中断采用上升沿还是下降沿触发， 这里中断采用下降沿触发：
vAHI_DioI nterruptEdge(O,E_AHI_DIO9_INT);
中断使能：
vAHI_DioI nterruptE nable(E_AHI_DIO9_INT, 0);
使用GIANSJ开发套件的三个传感器板实现基于 IEEE802.15.4的无线灯控应用实验原理：
实验基于1个Coordinator节点和2个End device节点组成星型网络。作为 Coordinator节点的LEDs D1-D2 拟灯，作为End device节点的SW2作为灯开关。每块 End device节点的SW2按下去后，触发控制灯节点的 亮和灭，如图3-20所示。
本系统没有定期请求数据发送，因此不使用定期信标。这样 End device大部分时间就能处于低功耗睡
眠模式。Coordinator模拟灯，需永久供电，不断倾听来自 End device的数据。当End device节点开关按下
后，控制其从睡眠模式唤醒并在其重新回到睡眠前发射数据包给 Coordinator。Coordinator接收到数据包
后，触发灯的亮灭。
在无信标使能星型网络里， Coordinator选择完PAN ID和短地址后发起网络。一旦网络发起，协调器
等待设备加入，每个设备加入网络后被分配一个短地址，用来后面的通信。如果至少有一个设备加入网 络，协调器可以起到灯的作用，当它等待接收到从设备发出的数据包后触发灯的亮灭。
设备在所有信道上发射信标请求，进行信道扫描以发现协调器。如果协调器运行正常，当它所在的信 道接收到请求后，产生信标。协调器接收到信标后，设备与协调器结合并加入发现的网络。
Sensor Board
Sensor Board
、使用仪器、材料
硬件:
硬件:
PC机
GAINSJ节点
软件:code::blocksJennie Flash Programmer四、实验步骤（1） 启动 code blocks，在 C:\Jennic'cygwin'jennic\developer 路径下的"Test Diolnterrupts ” 文件夹建立一 个工程
软件:
code::blocks
Jennie Flash Programmer
四、实验步骤
（1） 启动 code blocks，在 C:\Jennic'cygwin'jennic\developer 路径下的"Test Diolnterrupts ” 文件夹建立一 个工程 Diolnterrupts1 。
（2） 在新建工程中"JN51xx_15_4-main.c ”文件里编辑代码或者直接将" JN51xx_15_4-main.e ”文件从 工程中去掉，而在工程中加入lnterrupts1.c。添加消息队列处理文件 AppQueueApi.c，右
Source，选择 Add files，其所在目录为C：\ Jennic\cygwin\Jennic\SDK\Common|Source，”，这里选 择的是Release目录。
（3）点击左上角的
（Build ）或（ Rebuild ）进行编译，无误的会有如下提示:
I mJ - -khi-lt： kJi fe- ■ J* K - i 匚 EE匚 佥胃立
H L 3^_0VLldK Be 1 easeXtest ex- . 1■宮L1 dLRe lca= e Vt-est. ba
:m丄士■日星j吃亍pv* -u zmAfv * \ 丄視丫口。丄口丸匸口、弓ucr亠An l MUJB1 cc.c-kn
目标文件生成目录选为“ Release ”，编译工程在JN5139_Build目录的Release文件夹下生成 “ DioInterrupts1.bin ” 文件。
4）重复上面 3步，新建"Diolnterrupts2.cbp ”工程后编译，在 Build目录的 Release文件夹下生成
“ Diolnterrupts2.bin ” 文件。
（5）将串口线连到节点上，打开 Jennie Flash Programmer，给节点上电，下载程序 Diolnterrupts1.bin到
开发板节点。注意：需要烧写程序时，必须在打开" Jenn ic Flash Programmer ”后再给节点上电。
（6）关掉"Jennie Flash Programmer”软件，并重新启动节点，可以观察到节点电源灯亮, LED2暗。按下并松开 SW1，对应的 并松开SW2，可以看到对应的 LED2
LED1 和
LED1变亮，再次按下并松开 SW1，对应的LED1变灭，同样按下 的变化。
（7）重复步骤（5 ）、（ 6），下载程序 进行控制。
DioInterrupts2.bin到开发板节点。可以用同样的方式使用按键对灯
1）启动 code block，在 C:\Jennic'cygwin'jennic\developer 路径下的"uarttest” 文件夹建立一个工程 "uarttest.cbp”。工程类型选择 15.4。
（2）删除自动生成的“ JN51xx_15_4-main.c ”，在“ uarttest.cbp”工程中添加文件。.c文件包括
AppQueueApi.c、serial.c、serialq.c、 uart.c、 uarttest.c， .h 文件包括 config.h、serial.h、serialq.h、 uart.h， 这些代码都可以在所给代码文件夹中的 source文件夹中找到，
夹中。然后选择编译完成的目标文件所在地址。添加后如下图所示：
把这些文件复制到该工程的
Source文件
（3）编译工程在 JN5121_Build目录的Release文件夹下生成
uarttest.b in 文件。
（4）将串口线连到节点上，打开 Jennie Flash Programmer，
意：需要烧写程序时，必须在打开" Jennie Flash Programmer”后再给节点上电。
给节点上电，下载程序到开发板节点。
（5）关掉"Jennie Flash Programmer”软件，并重新启动节点，可以观察到节点电源灯常亮， SW1闪
烁。打开串口调试助手，波特率选择 19200，在字符串输入框里输入字符或字符串，然后发送，在接受
框里可显示发送的内容。如图 2-13所示：
①启动Code：: Blocks软件，新建一个工程，在默认路径
C:\Je nni c\ctgwi n\Je nn ic\SDK\Applicatio n 下新建一个新建一个工程： Light
添加消息队列处理文件 AppQueueApi.c，右键点击Source Add Files其所在目录为
C:\Jennic'cygwin\Jennic\SDK\Common'Source,选择 Relese模式：
接下来要编写主函数。
编译工程，在工程 Build目录的Release文件夹下生成 Light.bin文件。
将串口线连接到节点上，打开 Jenn ic Flash Programmer软件，给节点上点，下载程序到开发板节
点作为Coordinator。注意：需要烧写程序时，必须在打开 Jennie Flash Programmer软件后再给节点上
电。
重复上述步骤，下载程序 LightSwinch.bin文件到另外两个开发板节点作为 End device。
关掉 Jennie Flash Programmer软件，先给 Coordinator 节点上点，再给 End device 节点上电，开启
后Coordinator的LED1和电源灯同时亮，等待几秒，网络建立起来后 LED2也亮。按下 End device的
SW2，Coordinator 的 LED1 和 LED2 同时亮或灭。
五、实验过程原始记录
六、 讲义思考题解答
1,如何使节点上电时 LED1和LED2都是亮的?
1. 如何改变ticktimer定时时间？
1 .如何实现多个灯开关对灯的控制？
七、 实验结果及分析
推荐访问:实验报告 通信技术 原理 交换 交换原理与通信技术-实验报告参考吴