物联网短距离无线通信 课件 09-WiFi网络工具

物联网短距离无线通信技术项目九WiFi无线网络工具1.项目场景2.WiFi与CC3200目录CONTENTS3.WiFiSDK协议栈4.CC3200网络特性5.WiFi开发工具6.项目实践项目场景项目场景

WiFi网络在日常生活中有着广泛的应用，在无线传感网络中同样如此，因为WiFi网络工作在TCP/IP协议下，因此单纯的使用WiFi进行物联网项目开发，操作复杂，项目开发难度大。为了降低项目的开发难度，设备厂商为WiFi模块提供了协议栈开发环境。因此WiFi网络下的项目开发只需要在WiFi协议栈下进行即可。本节将对WiFi模块、WiFi协议栈、WiFi网络特性和开发工具进行讲解和学习。任务目标WiFi网络的开发是一个综合性的系统工程，为了方便WiFi项目的开发需要掌握WiFi相关工具的使用。通过项目实例掌握对PortHelper多功能调试工具网络调试功能的使用。WiFi与CC3200

CC3200芯片介绍CC3200WiFi芯片集成有强大的Cortex-4M内核，其芯片的运算处理能力要比51内核的CC2530和CC2540芯片强很多，跟适用于大数据流和快速计算的网联网场景。Cortex-M4内核是由ARM专门开发的最新嵌入式处理器内核，在M3的基础上强化了运算能力，新加了浮点、DSP、并行计算等，用以满足需要有效且易于使用的控制和信号处理功能混合的数字信号控制市场。其高效的信号处理功能与Cortex-M处理器系列的低功耗、低成本和易于使用的优点的组合，旨在满足专门面向电动机控制、汽车、电源管理、嵌入式音频和工业自动化市场的新兴类别的灵活解决方案。

CC3200特点CC3200是TI通过取得ARM公司的Cortex-M4内核的授权，并在Cortex-M4内核的基础上添加计时器、WiFi模块、电源管理等外围电路设计而成。CC3200是业界第一个具有内置Wi-Fi连通性的单片微控制器单元，由应用微控制器、Wi-Fi网络处理器和电源管理子系统组成

应用微控制器–ARM®Cortex®-M4内核，运行频率80MHz–嵌入式存储器•RAM（高达256KB)•外部串行闪存引导加载程序，和ROM中的外设驱动程序–32通道直接内存访问(DMA)–针对高级快速安全性的硬件加密引擎，其中包括•AES，DES和3DES•SHA2和MD5•循环冗余校验(CRC)与校验和–8位并行摄像头接口–1个多通道音频串口(McASP)接口，支持2个I2S通道–1个SD/MMC接口–2个通用异步收发器(UART)–1个串行外设接口(SPI)–1个内部集成电路(I2C)–4个通用定时器，支持16位脉宽调制(PWM)模–1个看门狗定时器–4通道12位模数转换器(ADC)–多达27个独立可编程、复用通用输入输出(GPIO)引脚

Wi-Fi网络处理器子系统–强大的加密引擎，用于与针对TLS和SSL连的256位AES加密的快速、安全Wi-Fi和互联网连接–基站、访问点(AP)和Wi-FiDirect®模式–WPA2个人和企业安全性–针对自主和快速Wi-Fi连接的SimpleLink连接管理器–SmartConfig™技术，AP模式和WPS2，这些技术用于实现简单且灵活的Wi-Fi服务开通–Tx功率•18.0dBm@1DSSS•14.5dBm@54OFDM–RX灵敏度•-95.7dBm@1DSSS•-74.0dBm@54OFDM–特有Wi-FiInternet-On-a-Chip™–专用ARMMCU完全解除应用微控制器的处理负担–ROM中的Wi-Fi以及互联网协议–802.11b/g/n射频、基带，媒介访问控制(MAC)，Wi-Fi驱动器–TCP/IP堆栈•行业标准BSD插槽应用编程接口(API)•8个同时TCP或UCP插槽•2个同时TLS和SSL插槽

电源管理子系统–集成直流-直流转换器支持宽范围的电源电压•VBAT宽电压模式：2.1至3.6V•预稳压1.85V模式–高级低功耗模式•支持实时时钟(RTC)的休眠：4µA•低功耗深度睡眠(LPDS)：120µA•RX流量（MCU激活）：59mA@54正交频分复用(OFDM)•TX流量（MCU激活）：229mA@54OFDM，最大功率•空闲连接（处于LPDS中的MCU）：695µA@DTIM=1CC3200运用于物联网应用，包括互联网网关、家庭自动化、工业控制、家用电器、智能插座和仪表计量、访问控制、无线音频、安防系统、IP网络传感器节点、智能能源等。

CC3200硬件系统16:19

/6CC3200是TI公司推出的首款物联网Wi-Fi芯片，集成了工作在80MHz工业标准的高性能ARMCortex-M4MCU，该器件包含各种外设，同时包括最大可达256KB的RAM和带外部串行闪存引导加载程序和外设驱动程序的ROM。芯片中集成了Wi-Fi网络处理子系统，该子系统包括一个802.11b/g/n无线电模块，基带和MAC，带有强大的加密引擎，可实现256位加密，实现安全的互联网连接。CC3200支持Station，AccessPoint和Wi-FiDirect模式，还支持WPA2个人和企业安全以及WPS2.0。WiFiSDK协议栈

CC3200

SDK

的介绍CC3200SDK即SimpleLink™Wi-FiCC3200SDK，它包含用于CC3200可编程MCU的驱动程序、40个以上的示例应用以及使用该解决方案所需的文档。它还包含闪存编程器，这是一款命令行工具，用于闪存软件并配置网络和软件参数（SSID、接入点通道、网络配置文件等）、系统文件和用户文件（证书、网页等）。此SDK可与TI的SimpleLInkWi-FiCC3200LaunchPad配合使用。

此SDK提供各种各样的支持。具有CCSIDE但没有RTOS的集成Cortex™-M4支持此SDK中的所有示例应用。此外，有些应用还支持IAR、GCC、免费RTOS和TIRTOS。

CC3200

SDK

的安装

CC3200

SDK的安装包名为CC3200-1.0.0-SDK.exe，双击此安装包直接安装，安装完成后，协议栈会被安装到到C:\Texas

Instruments\CC3200-1.0.0-SDK路径下。

进入此文件夹后，有14个文件。16:19

/7

CC3200

工程结构

工程目录主要分为4大部分组成，分别是common、sensor、dev和Output

common目录下是工程共同的文件包括主函数和硬件配置等，一般情况下不需要修改。

sensor为传感器驱动文件，用户开发传感器驱动大多在此文件中进行；

dev为芯片接口驱动文件；

Output为系统自带输出。CC3200网络特性

CC3200Station示例程序此应用程序将CC3200设备显示为简单网络中的一个站。开发人员和用户可以在编写新应用程序时引用函数或重新使用它们。设备连接到AP（访问）point），其中AP配置以宏的形式存储在应用程序中。如果连接是成功后，它将尝试获取“”的IP地址，然后ping到IP地址。返回零代表成功。不同的返回代码指示互联网连接不可用，或者ping没有成功。main.c主文件创建SimpleLink任务，该任务处理大多数与网络相关的操作，WlanStationMode任务调用SimpleLink库中与网络相关的API。startup_ewarm.c中断的IAR项目专用向量表实现。pinmux.c设备引脚配置文件。uart_if.c串口设备文件。gpio_if.cLED设备接口文件。

CC3200AP示例程序此应用程序示例CC3200设备作为AP使用编程。开发人员和用户可以引用或重用编写新应用程序时的函数。设备作为AP（访问点）出现，然后等待一个连接它的站点。如果连接成功，它就连接到那个站点。返回零代表成功。不同的返回代码指示连接到站点的ping操作不成功。main.c主文件创建SimpleLink任务，该任务处理大多数与网络相关的操作，WlanStationMode任务调用SimpleLink库中与网络相关的API。startup_ewarm.c中断的IAR项目专用向量表实现。pinmux.c设备引脚配置文件。uart_if.c串口设备文件。gpio_if.cLED设备接口文件。WiFi开发工具

WiFi开发工具

IAR开发工具安装文件为配套光盘“DISK-xLabBase\02-软件资料\02-无线节点”文件夹中的“CC3200-1.0.0x-SDK.zip”。将“CC3200-1.0.0x-SDK.zip”解压后建议复制到电脑“C:\stack”文件夹中。16:19

/10WiFi开发工具

PortHelper工具C3200的WiFi开发工具使用的是PortHelper工具，PortHelper是一款功能强大的程序调试工具，该工具除了基本的串口调试功能外还集成有串口监视器、USB调试器、网络调试器、网络服务器、蓝牙调试器以及一些辅助的代码开发工具。CC3200的项目开发中使用到的就是PortHelper的网络调试功能和串口调试功能。WiFi开发工具

xLabTools调试工具通过使用xLabTooLs工具可以在PC端实现WiFi传输数据解析、并能对WiFi节点相关参数的修改。16:19

/12WiFi开发工具

ZCloudTools协议工具ZCloudTools工具是一款企业开发一款无线传感网综合分析测试工具，提供网络拓扑图、数据包分析、传感器信息采集和控制、传感器历史数据查询等功能。分为Android端ZCloudTools和PC端ZCloudWebTools16:19

/13项目实践项目实践

IAR集成开发环境介绍1.安装WiFi协议栈，节点的示例工程将集成在协议栈目录内。2.通过IAR集成开发环境打开节点工程，可完成工程源码的分析、调试、运行和下载。16:19

/14项目实践

UniFlash工具使用通过UniFlash工具可以对节点程序进行固化烧写。16:19

/15项目实践

ZCloudTools工具使用

1.安装WiFi协议栈，节点的示例工程将集成在协议栈目录内。

2.通过IAR集成开发环境打开节点工程，可完成工程源码的分析、调试、运行和下载。16:19

/16项目实践

xLabTools工具使用1）xLabTools工具可以读取和修改