Cypress WICED 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)指南：從傳感器、無線接入到云端的設(shè)計與實現(xiàn)

第 1 篇
WICED集成開發(fā)環(huán)境介紹和基本應(yīng)用
第1章  物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ) 3
1．1  物聯(lián)網(wǎng)的定義 3
1．2  物聯(lián)網(wǎng)中的技術(shù) 5
1．3  物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu) 6
1．3．1  高級視圖 7
1．3．2  功能結(jié)構(gòu) 7
1．3．3  分層模型 8
1．4  物聯(lián)網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn) 8
1．5  Cypress提供的IoT開發(fā)平臺 9
第2章  WICED Studio集成開發(fā)環(huán)境 11
2．1  WICED Studio的下載和安裝 11
2．1．1  WICED Studio的下載 11
2．1．2  WICED Studio的安裝 13
2．1．3  WICED SDK架構(gòu) 14
2．2  WICED Studio軟件主設(shè)計界面 16
2．2．1 “Project Explorer”窗口 18
2．2．2  文檔系統(tǒng) 20
2．3  WICED Studio支持的Wi-Fi芯片 22
2．4  運行第一個WICED設(shè)計 23
2．4．1  查找演示設(shè)計案例 23
2．4．2  項目的命名規(guī)則 24
2．4．3  生成新的Make Target 24
2．4．4  運行新生成的Make Target 26
第3章  驅(qū)動和控制外設(shè)的設(shè)計與實現(xiàn) 29
3．1  設(shè)計所使用硬件平臺的特性與功能 29
3．2  設(shè)計并實現(xiàn)第一個WICED應(yīng)用 30
3．2．1  復(fù)制設(shè)計模板 31
3．2．2  修改control_gpio．c文件 33
3．2．3  修改control_gpio．mk文件 36
3．2．4  生成新的Make Target 37
3．2．5  運行新生成的Make Target 37
3．3  中斷程序的設(shè)計與實現(xiàn) 37
3．3．1  復(fù)制設(shè)計文件 37
3．3．2  生成新的Make Target 40
3．3．3  運行新生成的Make Target 40
3．4  脈沖寬度程序的設(shè)計與實現(xiàn) 41
3．4．1  復(fù)制設(shè)計文件 41
3．4．2  生成新的Make Target 42
3．4．3  運行新生成的Make Target 42
3．5  串口發(fā)送程序的設(shè)計與實現(xiàn) 43
3．5．1  復(fù)制設(shè)計文件 43
3．5．2  生成新的Make Target 46
3．5．3  運行新生成的Make Target 46
3．6  串口接收程序的設(shè)計與實現(xiàn) 47
3．6．1  復(fù)制設(shè)計文件 48
3．6．2  生成新的Make Target 50
3．6．3  運行新生成的Make Target 50
3．7  模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換程序的設(shè)計與實現(xiàn) 51
3．7．1  復(fù)制設(shè)計文件 51
3．7．2  生成新的Make Target 52
3．7．3  運行新生成的Make Target 53
第4章  實時操作系統(tǒng)原理及應(yīng)用 54
4．1  實時操作系統(tǒng)的功能 54
4．2  WICED RTOS抽象層 55
4．3  線程的原理及實現(xiàn) 55
4．3．1  線程的原理 56
4．3．2  線程的實現(xiàn) 57
4．4  信號量的原理及應(yīng)用 60
4．4．1  信號量的原理 60
4．4．2  信號量的應(yīng)用 61
4．5  互斥的原理及應(yīng)用 65
4．5．1  互斥的原理 65
4．5．2  互斥的應(yīng)用 65
4．6  隊列的原理及應(yīng)用 69
4．6．1  隊列的原理 69
4．6．2  隊列的應(yīng)用 70
4．7  定時器的原理及應(yīng)用 73
4．7．1  定時器的基本原理 73
4．7．2  定時器的應(yīng)用 74
第5章  使用WICED-SDK庫文件 77
5．1  WICED-SDK庫文件架構(gòu) 77
5．2  WICED-SDK庫文件應(yīng)用實例-網(wǎng)絡(luò)測試 78
5．2．1  生成新的Make Target 78
5．2．2  運行新生成的Make Target 78
5．2．3  運行Iperf工具 80
5．3  WICED-SDK庫文件應(yīng)用實例-TFT顯示 81
5．3．1  TFT顯示模塊硬件設(shè)計原理 81
5．3．2  復(fù)制設(shè)計文件 82
5．3．3  生成新的Make Target 83
5．3．4  運行新生成的Make Target 83
第 2 篇
Wi-Fi接入技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
第6章  Wi-Fi接入原理及實現(xiàn) 87
6．1  TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧 87
6．2  Wi-Fi接入技術(shù)中的基本術(shù)語 89
6．3  Wi-Fi/BT模組結(jié)構(gòu)和功能 92
6．3．1  硬件連接原理 92
6．3．2  CYW4343W支持的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議 93
6．3．3  CYW4343W WLAN MAC特性 93
6．3．4  CYW4343W WLAN PHY特性 95
6．3．5  CYW4343W WLAN射頻子系統(tǒng) 96
6．4  WICED中提供的接入資源 96
6．4．1  設(shè)備配置表 97
6．4．2  WICED Wi-Fi SDK 100
6．4．3  返回值狀態(tài) 101
6．4．4  文檔 102
6．4．5  導(dǎo)引器 103
6．5  WICED設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn) 104
6．5．1  復(fù)制設(shè)計文件 104
6．5．2  生成新的Make Target 106
6．5．3  運行新生成的Make Target 107
6．6  打印WICED設(shè)備網(wǎng)絡(luò)信息的實現(xiàn) 108
6．6．1  復(fù)制設(shè)計文件 108
6．6．2  生成新的Make Target 110
6．6．3  運行新生成的Make Target 111
6．7  在兩個SSID之間切換的應(yīng)用實現(xiàn) 112
6．7．1  復(fù)制設(shè)計文件 112
6．7．2  生成新的Make Target 115
6．7．3  運行新生成的Make Target 115
第7章  TCP/IP套接字原理及實現(xiàn)方法 117
7．1  使用TCP/IP套接字建立通信 117
7．1．1  TCP通信基本原理――套接字 117
7．1．2  使用套接字的WICED TCP服務(wù)器和客戶端 118
7．1．3  使用流發(fā)送和接收數(shù)據(jù) 120
7．1．4  使用WICED以TCP客戶端形式用數(shù)據(jù)包傳輸數(shù)據(jù) 121
7．1．5  使用WICED以TCP服務(wù)器形式接收數(shù)據(jù)包 123
7．2  WICED套接字文檔-非安全連接 124
7．3  安全性 124
7．4  X．509證書 128
7．4．1  基礎(chǔ)知識 128
7．4．2  下載證書 129
7．4．3  創(chuàng)建自己的證書 133
7．4．4  在WICED中使用證書 133
7．5  帶有TLS的TCP/IP套接字 135
第8章  HTTP1．1協(xié)議的分析及應(yīng)用 139
8．1  云的基本概念 139
8．2  應(yīng)用層協(xié)議 139
8．2．1  超文本傳輸協(xié)議 140
8．2．2  消息隊列遙測傳輸協(xié)議 141
8．2．3  約束應(yīng)用協(xié)議 142
8．2．4  高級消息隊列協(xié)議 142
8．2．5  JS對象標(biāo)記 143
8．3  HTTP1．1協(xié)議詳解 143
8．3．1  客戶端請求 144
8．3．2  服務(wù)器響應(yīng) 147
8．3．3  CURL工具 148
8．3．4  REST和RESTful API 153
8．3．5  WCIED HTTP1．1客服端庫 154
8．3．6  Httpbin．org 156
8．4  非安全的HTTP連接 157
8．4．1  復(fù)制設(shè)計文件 157
8．4．2  生成新的Make Target 163
8．4．3  運行新生成的Make Target 163
8．5  安全的HTTP連接 164
8．5．1  復(fù)制設(shè)計文件 165
8．5．2  生成新的Make Target 170
8．5．3  運行新生成的Make Target 170
8．6  向網(wǎng)站提交數(shù)據(jù)-非安全連接 171
8．6．1  復(fù)制設(shè)計文件 171
8．6．2  生成新的Make Target 175
8．6．3  運行新生成的Make Target 175
8．7  向網(wǎng)站提交數(shù)據(jù)-安全連接 176
8．7．1  復(fù)制設(shè)計文件 176
8．7．2  生成新的Make Target 181
8．7．3  運行新生成的Make Target 182
8．8  使用Web API驗證電話信息 183
8．8．1  通過瀏覽器訪問該網(wǎng)站 183
8．8．2  復(fù)制設(shè)計文件 185
8．8．3  生成新的Make Target 191
8．8．4  運行新生成的Make Target 191
8．9  使用文本串發(fā)送請求的實現(xiàn) 193
8．9．1  復(fù)制設(shè)計文件 193
8．9．2  生成新的Make Target 195
8．9．3  運行新生成的Make Target 195
第9章  亞馬遜云端連接和應(yīng)用實現(xiàn) 197
9．1  亞馬遜AWS物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)概述 197
9．2  亞馬遜AWS IoT云服務(wù)的資源 198
9．3  亞馬遜AWS MQTT基本操作 199
9．3．1  注冊賬戶 199
9．3．2  登錄賬戶 203
9．3．3  AWS IoT教程 204
9．3．4  配置AWS IoT Thing的流程 205
9．3．5  主題 211
9．3．6  設(shè)備影子主題 212
9．3．7  將MQTT與AWS配合使用 212
9．3．8  將HTTPS與AWS配合使用 213
9．3．9  使用AWS MQTT測試客戶端 213
9．4  在AWS云端發(fā)布消息的實現(xiàn) 215
9．4．1  復(fù)制和重命名證書文件 215
9．4．2  復(fù)制和修改設(shè)計文件 216
9．4．3  生成新的Make Target 224
9．4．4  運行新生成的Make Target 225
9．5  AWS云端訂閱信息控制外設(shè)的實現(xiàn) 227
9．5．1  復(fù)制和修改設(shè)計文件 227
9．5．2  生成新的Make Target 234
9．5．3  運行新生成的Make Target 234
9．6  AWS云端訂閱和發(fā)布消息的綜合實現(xiàn) 236
9．6．1  設(shè)計目標(biāo) 236
9．6．2  復(fù)制設(shè)計文件 236
9．7  AWS云端事物影子的操作實現(xiàn) 237
9．7．1  設(shè)計目標(biāo) 237
9．7．2  復(fù)制設(shè)計文件 237
第  3  篇
藍牙接入技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
第10章  藍牙接入技術(shù)原理 241
10．1  藍牙技術(shù)的起源 241
10．2  藍牙技術(shù)的發(fā)展歷程 241
10．3  藍牙版本的演進 242
10．4  低功耗藍牙模式 246
10．5  低功耗藍牙協(xié)議 246
10．5．1  物理層 247
10．5．2  鏈路層 248
10．5．3  主機控制接口層 250
10．5．4  邏輯鏈路控制和自適應(yīng)協(xié)議層 251
10．5．5  屬性協(xié)議層 251
10．5．6  安全管理協(xié)議層 251
10．5．7  通用接入規(guī)范層 251
10．5．8  通用屬性配置文件層 252
10．5．9  用戶應(yīng)用程序?qū)?253
10．6  CYW4343W藍牙子系統(tǒng)特性及功能 253
10．6．1  主要特性 253
10．6．2  藍牙射頻 254
10．6．3  藍牙基帶核 256
10．6．4  用于藍牙的微處理器和存儲器單元 257
10．6．5  藍牙外圍傳輸單元-PCM接口 258
10．6．6  藍牙外圍傳輸單元-UART接口 259
10．6．7  藍牙外圍傳輸單元-I2S接口 259
第11章  藍牙連接的實現(xiàn)和基本應(yīng)用 260
11．1  WICED BLE系統(tǒng)實現(xiàn)的任務(wù) 260
11．1．1  打開WICED藍牙協(xié)議棧 260
11．1．2  開始廣播 261
11．1．3  進行連接 262
11．1．4  交換數(shù)據(jù) 262
11．2  廣播包 263
11．3  屬性、GAP和GATT數(shù)據(jù)庫 265
11．3．1  屬性 265
11．3．2  配置文件-服務(wù)-特征 265
11．3．3  在GATT數(shù)據(jù)庫中的服務(wù)聲明 266
11．3．4  GATT數(shù)據(jù)庫中特征的聲明 266
11．4  WICED藍牙協(xié)議棧事件 268
11．4．1  重要的藍牙管理事件 268
11．4．2  重要的GATT事件 268
11．4．3  重要的GATT子事件 268
11．5  WICED藍牙固件架構(gòu) 269
11．5．1  打開協(xié)議棧 269
11．5．2  開始廣播 270
11．5．3  進行連接 271
11．5．4  交換數(shù)據(jù)――讀（從中心） 271
11．5．5  交換數(shù)據(jù)――寫（從中心） 272
11．6  WICED GATT數(shù)據(jù)庫實現(xiàn) 272
11．6．1  gatt_database[] 273
11．6．2  gatt_db_ext_attr_tbl 274
11．6．3  用于值的uint8_t數(shù)組 275
11．6．4  應(yīng)用程序接口 275
11．7  使用CySmart控制LED燈的設(shè)計與實現(xiàn) 276
11．7．1  安裝CySmart軟件工具 276
11．7．2  復(fù)制設(shè)計文件 276
11．7．3  生成新的Make Target 277
11．7．4  運行新生成的Make Target 277
第12章  藍牙連接的實現(xiàn)和高級應(yīng)用 284
12．1  通知和指示 284
12．2  其他特征描述符 285
12．3  安全性 286
12．3．1  配對 286
12．3．2  綁定 287
12．3．3  配對和綁定過程總結(jié) 287
12．3．4  身份驗證、授權(quán)和GATT數(shù)據(jù)庫 288
12．3．5  隱私 288
12．4  WICED配置 288
12．4．1  wiced_bt_cfg．c文件 288
12．4．2  緩沖池 289
12．5  廣播包 290
12．5．1  使用廣播包獲得連接 290
12．5．2  iBeacon 291
12．5．3  Eddystone 291
12．6  GATT服務(wù)發(fā)現(xiàn) 292
12．7  WICED藍牙固件結(jié)構(gòu) 292
12．8  WICED芯片和HCI架構(gòu) 297
12．8．1  HCI 297
12．8．2  BTSPY 298
12．9  分析iBeacon數(shù)據(jù)格式的實現(xiàn) 298
12．9．1  生成新的Make Target 298
12．9．2  運行新生成的Make Target 298
12．10  發(fā)送通知消息的實現(xiàn) 300
12．10．1  復(fù)制設(shè)計文件 300
12．10．2  生成新的Make Target 302
12．10．3  運行新生成的Make Target 302
12．11  配對的實現(xiàn) 304
12．11．1  復(fù)制設(shè)計文件 305
12．11．2  生成新的Make Target 305
12．11．3  運行新生成的Make Target 306