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第1篇 WICEO集成开发环境介绍和基本应用3

第1章 物联网基础3

1.1 物联网的定义3

1.2 物联网中的技术5

1.3 物联网架构6

1.3.1 高级视图7

1.3.2 功能结构7

1.3.3 分层模型8

1.4 物联网面临的挑战8

1.5 Cypress提供的IoT开发平台9

第2章 WICED Studio集成开发环境11

2.1 WICED Studio的下载和安装11

2.1.1 WICED Studio的下载11

2.1.2 WICED Studio的安装13

2.1.3 WICED-SDK架构14

2.2 WICED Studio软件主设计界面16

2.2.1 “Project Explorer”窗口18

2.2.2 文档系统20

2.3 WICED Studio支持的Wi-Fi芯片22

2.4 运行第一个WICED设计23

2.4.1 查找演示设计案例23

2.4.2 项目的命名规则24

2.4.3 生成新的MakeTarget24

2.4.4 运行新生成的MakeTarget26

第3章 驱动和控制外设的设计与实现29

3.1 设计所使用硬件平台的特性与功能29

3.2 设计并实现第一个WICED应用30

3.2.1 复制设计模板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 Target37

3.2.5 运行新生成的MakeTarget37

3.3 中断程序的设计与实现37

3.3.1 复制设计文件37

3.3.2 生成新的Make Target40

3.3.3 运行新生成的MakeTarget40

3.4 脉冲宽度程序的设计与实现41

3.4.1 复制设计文件41

3.4.2 生成新的Make Target42

3.4.3 运行新生成的Make Target42

3.5 串口发送程序的设计与实现43

3.5.1 复制设计文件43

3.5.2 生成新的Make Target46

3.5.3 运行新生成的Make Target46

3.6 串口接收程序的设计与实现47

3.6.1 复制设计文件48

3.6.2 生成新的MakeTarget50

3.6.3 运行新生成的Make Target50

3.7 模拟－数字转换程序的设计与实现51

3.7.1 复制设计文件51

3.7.2 生成新的MakeTarget52

3.7.3 运行新生成的MakeTarget53

第4章 实时操作系统原理及应用54

4.1 实时操作系统的功能54

4.2 WICED RTOS抽象层55

4.3 线程的原理及实现55

4.3.1 线程的原理56

4.3.2 线程的实现57

4.4 信号量的原理及应用60

4.4.1 信号量的原理60

4.4.2 信号量的应用61

4.5 互斥的原理及应用65

4.5.1 互斥的原理65

4.5.2 互斥的应用65

4.6 队列的原理及应用69

4.6.1 队列的原理69

4.6.2 队列的应用70

4.7 定时器的原理及应用73

4.7.1 定时器的基本原理73

4.7.2 定时器的应用74

第5章 使用WICED-SDK库文件77

5.1 WICED-SDK库文件架构77

5.2 WICED-SDK库文件应用实例——网络测试78

5.2.1 生成新的MakeTarget78

5.2.2 运行新生成的MakeTarget78

5.2.3 运行Iperf工具80

5.3 WICED-SDK库文件应用实例——TFT显示81

5.3.1 TFT显示模块硬件设计原理81

5.3.2 复制设计文件82

5.3.3 生成新的Make Target83

5.3.4 运行新生成的Make Target83

第2篇 Wi-Fi接入技术和物联网应用87

第6章 Wi-Fi接入原理及实现87

6.1 TCP/IP网络协议栈87

6.2 Wi-Fi接入技术中的基本术语89

6.3 Wi-Fi/BT模组结构和功能92

6.3.1 硬件连接原理92

6.3.2 CYW4343W支持的标准和协议93

6.3.3 CYW4343W WLAN MAC特性93

6.3.4 CYW4343W WLAN PHY特性95

6.3.5 CYW4343W WLAN射频子系统96

6.4 WICED中提供的接入资源96

6.4.1 设备配置表97

6.4.2 WICED Wi-Fi SDK100

6.4.3 返回值状态101

6.4.4 文档102

6.4.5 导引器103

6.5 WICED设备连接到网络的实现104

6.5.1 复制设计文件104

6.5.2 生成新的MakeTarget106

6.5.3 运行新生成的MakeTarget107

6.6 打印WICED设备网络信息的实现108

6.6.1 复制设计文件108

6.6.2 生成新的MakeTarget110

6.6.3 运行新生成的MakeTarget111

6.7 在两个SSID之间切换的应用实现112

6.7.1 复制设计文件112

6.7.2 生成新的MakeTarget115

6.7.3 运行新生成的MakeTarget115

第7章 TCP/IP套接字原理及实现方法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WICEDTCP服务器和客户端118

7.1.3 使用流发送和接收数据120

7.1.4 使用WICED以TCP客户端形式用数据包传输数据121

7.1.5 使用WICED以TCP服务器形式接收数据包123

7.2 WICED套接字文档——非安全连接124

7.3 安全性124

7.4 X.509证书128

7.4.1 基础知识128

7.4.2 下载证书129

7.4.3 创建自己的证书133

7.4.4 在WICED中使用证书133

7.5 带有TLS的TCP/IP套接字135

第8章 HTTP1.1协议的分析及应用139

8.1 云的基本概念139

8.2 应用层协议139

8.2.1 超文本传输协议140

8.2.2 消息队列遥测传输协议141

8.2.3 约束应用协议142

8.2.4 高级消息队列协议142

8.2.5 JS对象标记143

8.3 HTTP1.1协议详解143

8.3.1 客户端请求144

8.3.2 服务器响应147

8.3.3 CURL工具148

8.3.4 REST和RESTful API153

8.3.5 WCIED HTTP1.1客服端库154

8.3.6 Httpbin.org156

8.4 非安全的HTTP连接157

8.4.1 复制设计文件157

8.4.2 生成新的MakeTarget163

8.4.3 运行新生成的MakeTarget163

8.5 安全的HTTP连接164

8.5.1 复制设计文件165

8.5.2 生成新的MakeTarget170

8.5.3 运行新生成的MakeTarget170

8.6 向网站提交数据——非安全连接171

8.6.1 复制设计文件171

8.6.2 生成新的Make Target175

8.6.3 运行新生成的MakeTarget175

8.7 向网站提交数据——安全连接176

8.7.1 复制设计文件176

8.7.2 生成新的Make Target181

8.7.3 运行新生成的Make Target182

8.8 使用Web API验证电话信息183

8.8.1 通过浏览器访问该网站183

8.8.2 复制设计文件185

8.8.3 生成新的MakeTarget191

8.8.4 运行新生成的MakeTarget191

8.9 使用文本串发送请求的实现193

8.9.1 复制设计文件193

8.9.2 生成新的Make Target195

8.9.3 运行新生成的MakeTarget195

第9章 亚马逊云端连接和应用实现197

9.1 亚马逊AWS物联网云服务概述197

9.2 亚马逊AWS IoT云服务的资源198

9.3 亚马逊AWS MQTT基本操作199

9.3.1 注册账户199

9.3.2 登录账户203

9.3.3 AWS IoT教程204

9.3.4 配置AWS IoTThing的流程205

9.3.5 主题211

9.3.6 设备影子主题212

9.3.7 将MQTT与AWS配合使用212

9.3.8 将HTTPS与AWS配合使用213

9.3.9 使用AWS MQTT测试客户端213

9.4 在AWS云端发布消息的实现215

9.4.1 复制和重命名证书文件215

9.4.2 复制和修改设计文件216

9.4.3 生成新的MakeTarget224

9.4.4 运行新生成的MakeTarget225

9.5 AWS云端订阅信息控制外设的实现227

9.5.1 复制和修改设计文件227

9.5.2 生成新的MakeTarget234

9.5.3 运行新生成的MakeTarget234

9.6 AWS云端订阅和发布消息的综合实现236

9.6.1 设计目标236

9.6.2 复制设计文件236

9.7 AWS云端事物影子的操作实现237

9.7.1 设计目标237

9.7.2 复制设计文件237

第3篇 蓝牙接入技术和物联网应用241

第10章 蓝牙接入技术原理241

10.1 蓝牙技术的起源241

10.2 蓝牙技术的发展历程241

10.3 蓝牙版本的演进242

10.4 低功耗蓝牙模式246

10.5 低功耗蓝牙协议246

10.5.1 物理层247

10.5.2 链路层248

10.5.3 主机控制接口层250

10.5.4 逻辑链路控制和自适应协议层251

10.5.5 属性协议层251

10.5.6 安全管理协议层251

10.5.7 通用接入规范层251

10.5.8 通用属性配置文件层252

10.5.9 用户应用程序层253

10.6 CYW4343W蓝牙子系统特性及功能253

10.6.1 主要特性253

10.6.2 蓝牙射频254

10.6.3 蓝牙基带核256

10.6.4 用于蓝牙的微处理器和存储器单元257

10.6.5 蓝牙外围传输单元——PCM接口258

10.6.6 蓝牙外围传输单元——UART接口259

10.6.7 蓝牙外围传输单元——I2S接口259

第11章 蓝牙连接的实现和基本应用260

11.1 WICED BLE系统实现的任务260

11.1.1 打开WICED蓝牙协议栈260

11.1.2 开始广播261

11.1.3 进行连接262

11.1.4 交换数据262

11.2 广播包263

11.3 属性、GAP和GATT数据库265

11.3.1 属性265

11.3.2 配置文件、服务、特征265

11.3.3 在GATT数据库中的服务声明266

11.3.4 GATT数据库中特征的声明266

11.4 WICED蓝牙协议栈事件268

11.4.1 重要的蓝牙管理事件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蓝牙固件架构269

11.5.1 打开协议栈269

11.5.2 开始广播270

11.5.3 进行连接271

11.5.4 交换数据——读（从中心）271

11.5.5 交换数据——写（从中心）272

11.6 WICED GATT数据库实现272

11.6.1 gatt_database［］273

11.6.2 gatt_db_ext_attr_tbl274

11.6.3 用于值的uint8_t数组275

11.6.4 应用程序接口275

11.7 使用CySmart控制LED灯的设计与实现276

11.7.1 安装CySmart软件工具276

11.7.2 复制设计文件276

11.7.3 生成新的MakeTarget277

11.7.4 运行新生成的Make Target277

第12章 蓝牙连接的实现和高级应用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 配对286

12.3.2 绑定287

12.3.3 配对和绑定过程总结287

12.3.4 身份验证、授权和GATT数据库288

12.3.5 隐私288

12.4 WICED配置288

12.4.1 wiced_bt_cfg.c文件288

12.4.2 缓冲池289

12.5 广播包290

12.5.1 使用广播包获得连接290

12.5.2 iBeacon291

12.5.3 Eddystone291

12.6 GATT服务发现292

12.7 WICED蓝牙固件结构292

12.8 WICED芯片和HCI架构297

12.8.1 HCI297

12.8.2 BTSPY298

12.9 分析iBeacon数据格式的实现298

12.9.1 生成新的Make Target298

12.9.2 运行新生成的Make Target298

12.10 发送通知消息的实现300

12.10.1 复制设计文件300

12.10.2 生成新的MakeTarget302

12.10.3 运行新生成的Make Target302

12.11 配对的实现304

12.11.1 复制设计文件305

12.11.2 生成新的MakeTarget305

12.11.3 运行新生成的Make Target306