LINUX实验报告
本科生实验报告
实验课程 多传感器信息融合技术
学院名称 信息科学与技术学院
专业名称 物联网工程
学生姓名 何月明
学生学号 201213060307
指导教师 赖武刚
实验地点 6B607
实验成绩
二〇 14 年 11月 二〇 14年12月
题目1.按键控制蜂鸣器增减
一、实验要求。
（1）按键1:启动/停止蜂鸣器。
按键2：增加频率10Hz 按键3：减小频率10Hz
按键8：退出程序。
（2）程序初始化完成后，蜂鸣器的默认状态是停止。
二、实验流程图。
三、实验步骤。
首先明白实验的要求，从按键，数据采集去考虑程序的写法。则程序可如下：
#include <termios.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1
#define PWM_IOCTL_STOP 0
#define ESC_KEY 0x1b
static int getch(void){
struct termios oldt,newt;
int ch;
if (!isatty(STDIN_FILENO)) {
fprintf(stderr, "this problem should be run at a terminal\n");
exit(1);
}
// save terminal setting
if(tcgetattr(STDIN_FILENO, &oldt) < 0) {
perror("save the terminal setting");
exit(1); }
// set terminal as need
newt = oldt;
newt.c_lflag &= ~( ICANON | ECHO );
if(tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW, &newt) < 0) {
perror("set terminal");
exit(1);}
ch = getchar();
open_buzzer();
// restore termial setting
if(tcsetattr(STDIN_FILENO,TCSANOW,&oldt) < 0) {
perror("restore the termial setting");
exit(1);}
return ch;
}
static int fd = -1;
static void close_buzzer(void);
static void open_buzzer(void)
{
fd = open("/dev/pwm", 0);
if (fd < 0) {
perror("open pwm_buzzer device");
exit(1);
}
// any function exit call will stop the buzzer
atexit(close_buzzer);
}
static void close_buzzer(void)
{
if (fd >= 0) {
ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);
if (ioctl(fd, 2) < 0) {
perror("ioctl 2:");
}
close(fd);
fd = -1;
}
}
static void set_buzzer_freq(int freq)
{
// this IOCTL command is the key to set frequency
int ret = ioctl(fd, PWM_IOCTL_SET_FREQ, freq);
if(ret < 0) {
perror("set the frequency of the buzzer");
exit(1);
}
}
static void stop_buzzer(void)
{
int ret = ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);
if(ret < 0) {
perror("stop the buzzer");
exit(1);
}
if (ioctl(fd, 2) < 0) {
perror("ioctl 2:");
}
}
int main(int argc, char **argv)
{
int freq = 1000 ;
int buttons_fd;
int i;
int key;
char butons[8]={'0','0','0','0','0','0','0','0'};
char current_buttons[8];
int count_of_changed_key;
buttons_fd=open("/dev/buttons", 0);
if(buttons_fd<0)
{
printf("open device buttons");
exit(1);
}
fd = open("/dev/pwm", 0);
if (fd < 0)
{
perror("open pwm_buzzer device");
exit(1);
}
while( 1 )
{
printf( "\tFreq = %d\n", freq );
if(read(buttons_fd,current_buttons,size of current_buttons)!=sizof current_buttons)
{
perror("read butons:");
exit(1);
}
for (i=0;i<8;i++)
{
if(buttons[i]!=current_buttons[i])
{
buttons[i]=current_buttons[i];
if(buttons[i]=='1')
key=i+1;
}
}
switch(key)
{
case 1:
set_buzzer_freq(freq );
break;
case 2:
if( freq < 20000 )
freq += 10;
set_buzzer_freq(freq );
break;
case 3:
if( freq > 11 )
freq -= 10 ;
set_buzzer_freq(freq );
break;
case 8:
stop_buzzer();
exit(0);
default:
break;c}
}
}
题目2.模拟电压采集报警
一、实验要求。
功能：（1）按键1:启动/停止ADC，按键8：退出程序。
（2）程序初始化完成后，ADC的默认状态是停止。
（3）ADC工作时，每秒采样一次电压，采集的数据写入文件adcdata.dat文件保存。
（4）当ADC采样值超过1.5V的时候，蜂鸣器报警。
二、流程图。
三、实验步骤。
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fs.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#define PWM_IOCTL_SET_FREQ 1
#define PWM_IOCTL_STOP 0
#define BUFFER_SIZE 1024
#define ESC_KEY 0x1b
#define ADCWR_FILE_NAME "adcdata.dat"
static int fd = -1;
static void close_buzzer(void);
static void open_buzzer(void)
{
fd = open("/dev/pwm", 0);
if (fd < 0) {
perror("open pwm_buzzer device");
exit(1);
}
// any function exit call will stop the buzzer
atexit(close_buzzer);
}
static void close_buzzer(void)
{
if (fd >= 0) {
ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);
if (ioctl(fd, 2) < 0) {
perror("ioctl 2:");
}
close(fd);
fd = -1;
}
}
static void set_buzzer_freq(int freq)
{
// this IOCTL command is the key to set frequency
int ret = ioctl(fd, PWM_IOCTL_SET_FREQ, freq);
if(ret < 0) {
perror("set the frequency of the buzzer");
exit(1);
}
}
static void stop_buzzer(void)
{
int ret = ioctl(fd, PWM_IOCTL_STOP);
if(ret < 0) {
perror("stop the buzzer");
exit(1);
}
}
int main(void)
{ int key=0;
int freq = 1000 ;
char buttons[8]={'0','0','0','0','0','0','0','0'};
char current_buttons[8];
int count_of_changed_key;
int i;
int len;
char buffer[30];
int adc_wr;
int flag1;
int flag2;
unsigned char buff[BUFFER_SIZE];
fprintf(stderr, "press Ctrl-C to stop\n");
int adc_fd = open("/dev/adc", 0);
if (adc_fd < 0) {
perror("open ADC device:");
return 1;
}
int buttons_fd=open("/dev/buttons", O_NONBLOCK);
if(buttons_fd<0)
{
printf("open device buttons");
exit(1);
}
int pwm_fd = open("/dev/pwm", 0);
if (pwm_fd < 0)
{
perror("open pwm_buzzer device");
exit(1);
}
while( 1 )
{
printf( "\tFreq =!! %d\n", key );
int len =read(buttons_fd,current_buttons,sizeof current_buttons);
printf("len:%d",len);
for(flag2=0;flag2<10;flag2++)
{
for (i=0;i<8;i++)
{
if(buttons[i]!=current_buttons[i])
{
buttons[i]=current_buttons[i];
if(buttons[i]=='1')
key=i+1;
}
usleep(10* 1000);
}
}
switch(key)
{
case 1:if(flag1==0)
{
flag1=1;
}
else
{
flag1=0;
}
break;
case 8:
close(adc_fd);
exit(0);
break;
}
key=0;
}
if(flag1==1)
{
printf( "\tFreq =!!! %d\n", key );
len = read(adc_fd, buffer, sizeof buffer -1);
adc_wr=open(ADCWR_FILE_NAME,O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND,S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH);
if (len > 0)
{
if(len>1500)
{
set_buzzer_freq(freq);
}
else
{
buffer[len] = '\0';
int value = -1;
sscanf(buffer, "%d", &value);
printf("ADC Value: %d\n", value);
write(adc_wr,buffer,len);
}
}
else
{
perror("read ADC device:");
return 1;
}
}
}
题目3.串口数据保存
一、实验要求。
（1）PC(ubuntu)串口（COM2）定时（0.1s）通过发送字符串“COM Data:num\n”,其中num是指的是序号，每次发送序号加1,共计发送100次。
（2）ARM(实验板)串口COM2接收PC(ubuntu)发过来的数据，将数据写入到comdata.dat的文件保存。
二、实验流程图。
三、实验步骤。
Read可读文件：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include "uart_api.h"
#define ADCWR_FILE_NAME "adcdata2.dat"
int main(void)
{
int fd;
int adc_wr;
char buff[BUFFER_SIZE];
if((fd = open_port(TARGET_COM_PORT)) < 0) {
perror("open_port");
return 1;
}
if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0)
{
perror("set_com_config");
return 1;
}
do
{
memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
if (read(fd, buff, BUFFER_SIZE) > 0)
{
adc_wr=open(ADCWR_FILE_NAME,O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND,S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH););
write(adc_wr,buff,sizeof(buff));
}
} while(strncmp(buff, "quit", 4));
close(fd);
return 0;
}
Write 可写文件：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <errno.h>
#include "uart_api.h"
int main(void)
{
int fd;
char buff[BUFFER_SIZE];
char s[20];
int i;
if((fd = open_port(HOST_COM_PORT)) < 0)
{
perror("open_port");
return 1;
}
if(set_com_config(fd, 115200, 8, 'N', 1) < 0)
{
perror("set_com_config");
return 1;
}
for(i=0;i<100;i++)
{
memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
memset(s, 0, 20);
sprintf(s,"%d",i);
/*memcpy(buff, "COM Data:", BUFFER_SIZE);*/
strcpy(buff,"COM Data:");
strcat(buff,s);
/*if (fgets(buff, BUFFER_SIZE, stdin) == NULL)
{
perror("fgets");
break;
}*/
write(fd, buff, strlen(buff));
usleep(100* 1000);
}
memset(buff, 0, BUFFER_SIZE);
strcpy(buff,"quit");
write(fd, buff, strlen(buff));
close(fd);
return 0;
}
编程设计题：ADC数据网络传输程序
一、实验要求。
（1） 读取ADC频率为50次每秒.
（2） 当读取了50次数据再通过TCP发送数据。
（3） PC和ARM程序需要做网络传输包的计数器。（每次传输的数据（50字节）叫一个网络包。）
（4） PC服务端需要将接收的网络包数和数据打印出来,并保存到文件名为adc_tcp文件中。
二、实验流程图。
三、实验步骤。
在pc建立tcp server端，接收arm实验板发送的数据。在arm实验板上采集adc数据，在通过tcp将adc采集的数据发送到pc。
则client 端：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <netdb.h>
#include <netinet/in.h>
#define PORT 4321
#define BUFFER_SIZE 1024
int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd, sendbytes;
char buf[BUFFER_SIZE];
char s1[300];
char s2[20];
struct hostent *host;
struct sockaddr_in serv_addr;
char buffer[30];
int i;
int k=0;
if(argc < 3)
{
fprintf(stderr,"USAGE: ./client Hostname(or ip address) Text\n");
exit(1);
}
/*地址解析函数*/
if ((host = gethostbyname(argv[1])) == NULL)
{
perror("gethostbyname");
exit(1);
}
memset(buf, 0, sizeof(buf));
memset(s1, 0, 300);
memset(s2, 0, 20);
/*sprintf(buf, "%s", argv[2]);*/
/*创建socket*/
if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == -1)
{
perror("socket");
exit(1);
}
/*设置sockaddr_in 结构体中相关参数*/
serv_addr.sin_family = AF_INET;
serv_addr.sin_port = htons(PORT);
serv_addr.sin_addr = *((struct in_addr *)host->h_addr);
bzero(&(serv_addr.sin_zero), 8);
/*调用connect函数主动发起对服务器端的连接*/
if(connect(sockfd,(struct sockaddr *)&serv_addr, sizeof(struct sockaddr))== -1)
{
perror("connect");
exit(1);
}
int adc_fd = open("/dev/adc", 0);
if (adc_fd < 0) {
perror("open ADC device:");
return 1;
}
while(1)
{
k++;
sprintf(s2,"the number%-2d",k);
strcat(buf,s2);
for(i=0;i<50;i++)
{
int len = read(adc_fd, buffer, sizeof buffer -1);
buffer[len] = '\0';
int value = -1;
sscanf(buffer, "%d", &value);
printf("ADC Value: %d\n", value);
sprintf(s1, "%4d", value);
strcat(buf,s1);
usleep(20*1000);
}
/*发送消息给服务器端*/
if ((sendbytes = send(sockfd, buf, strlen(buf), 0)) == -1)
{
perror("send");
exit(1);
}
memset(s1, 0, 300);
memset(buf, 0, sizeof(buf));
}
close(sockfd);
exit(0);
}
Server端：
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <netinet/in.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#define PORT 4321
#define BUFFER_SIZE 1024
#define MAX_QUE_CONN_NM 5
#define ADCWR_FILE_NAME "adc_tcp.data"
int main()
{
struct sockaddr_in server_sockaddr, client_sockaddr;
int sin_size, recvbytes;
int sockfd, client_fd;
char buf[BUFFER_SIZE];
int adc_wr;
/*建立socket连接*/
if ((sockfd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0))== -1)
{
perror("socket");
exit(1);
}
printf("Socket id = %d\n",sockfd);
/*设置sockaddr_in 结构体中相关参数*/
server_sockaddr.sin_family = AF_INET;
server_sockaddr.sin_port = htons(PORT);
server_sockaddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
bzero(&(server_sockaddr.sin_zero), 8);
int i = 1;/* 使得重复使用本地地址与套接字进行绑定 */
setsockopt(sockfd, SOL_SOCKET, SO_REUSEADDR, &i, sizeof(i));
/*绑定函数bind*/
if (bind(sockfd, (struct sockaddr *)&server_sockaddr, sizeof(struct sockaddr))== -1)
{
perror("bind");
exit(1);
}
printf("Bind success!\n");
/*调用listen函数*/
if (listen(sockfd, MAX_QUE_CONN_NM) == -1)
{
perror("listen");
exit(1);
}
printf("Listening....\n");
/*调用accept函数，等待客户端的连接*/
if ((client_fd = accept(sockfd, (struct sockaddr *)&client_sockaddr, &sin_size)) == -1)
{
perror("accept");
exit(1);
}
printf("Client Socket id = %d\n",client_fd );
while(1)
{/*调用recv函数接收客户端的请求*/
memset(buf , 0, sizeof(buf));
if ((recvbytes = recv(client_fd, buf, BUFFER_SIZE, 0)) == -1)
{
perror("recv");
exit(1);
}
printf("Received a message: %s\n", buf);
printf("!!! %d\n", recvbytes);
adc_wr=open(ADCWR_FILE_NAME,O_WRONLY|O_CREAT|O_APPEND,S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH);
write(adc_wr,buf,recvbytes);
}
close(sockfd);
exit(0);
}
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