2014年11月上；通信设计与应用37；Android设备与STM32单片机通信方式的研；）李皓瑜，唐荣斌（云南省计算机软件技术开发研究中；开放、易于开发的特点，可将其作为某些嵌入式系统的；降低成本，并使系统便携；【文献标识码】B；【文章编号】（-422221-；1引言；STM32是意法半导体（STMicroelect；系列又分为基本型、增
2014年11月上
通信设计与应用37
Android设备与STM32单片机通信方式的研究
）李皓瑜，唐荣斌（云南省计算机软件技术开发研究中心，云南昆明650051
开放、易于开发的特点，可将其作为某些嵌入式系统的控制显示终端，取代台式机或笔记本电脑，从而【摘要】Android平板电脑具有成本低、
降低成本，并使系统便携。首先需解决Android设备与单片机之间的通信问题，本文就该问题，以Android平板电脑与STM32单片机的通信为例，讨论音频、串口、蓝牙、并给出了各通信方式的关键实现步骤。另外，本文的讨论可推广到Android设备与一般单片USB通信方式的优缺点，机之间的通信方式，具有一定的参考价值。【关键词】通信；单片机Android；STM32；【中图分类号】TP368.1
【文献标识码】B
【文章编号】（-7-03
STM32是意法半导体（STMicroelectronics）基于ARMCor-tex-M3内核推出的专门用于高性能、低成本、低功耗嵌入式领域的32位微处理器系列。根据微处理器性能的不同STM32
系列又分为基本型、增强型、互联型等几个子系列，可用于不同性能要求的产品上。
700~1700Hz，带宽为1000Hz，根据奈奎斯特公式可计算出DTMF的通信速率上限为8000bps，即1KB/s。因而这种方式只
适用于对通信速率要求不高的场景，如手持式刷卡机。
2.2串口通信
串口通信是嵌入式系统中最为常用的一种通信方式，它具有简单方便的特点。在STM32单片机上的开发工作量和难度都不大，单片机在上电后初始化串口通信相关的引脚、设置通信波特率、设置串口中断函数、使能串口并开启中断之后就可以正常使用串口进行通信。单片机串口的初始化流程如图2所示。
Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，其源代码以Apache开源许可证的授权方式，主要应用于移动设备，如智能手机和平板电脑。Android操作系统因其良
好的开放性而得到很好的发展。
2Android设备与STM32单片机通信方式
2.1音频通信
绝大部分的Android设备上都拥有耳机插孔，一般情况下耳机插孔是用来输出音频信号到耳机，或者输入从麦克风采集到的音频信号，关于耳机引脚的定义见图1[1]。
Android设备并没有直接支持串口通信功能，但大部分的Android设备（尤其是平板电脑）都支持OTG（On-The-Go）功能，可以将Android设备作为USB主机，通过USB转串口芯片（如PL2303、CP2102/CP2103、FT232RL等）让Android设备具有虚拟串口的功能。在Android的上层应用中，只需要通过调用虚拟串口驱动就能够和单片机进行串口通信。Android系
统中上层应用使用虚拟串口主要有以下两种方式：
（1）直接使用Linux层串口驱动。Android是基于Linux操作系统的，它具有大部分Linux的特性，因而可以借鉴Linux
图１耳机接口定义
下虚拟串口通信的方式与单片机进行通信。
（2）在应用层实现虚拟串口驱动。从Android3.1开始，
根据耳机接口定义，可以利用左声道L（或右声道R）作为
Android设备输出信号到单片机的通信线，MIC作为单片机输出信号到Android设备的通信线。音频信号属于模拟信号，为
了实现数字通信，需对数字信号进行调制。常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）三种，调幅的实现最简单，但是抗干扰能力比较弱，因此一般采用调频或调相，如FSK、
DTMF、PSK等。值得一提的是DTMF作为一种应用比较广泛
的音频调制方式，已经有很多成熟的编解码芯片，借助于这些现成的编解码芯片能够大大的简化单片机端的开发工作。
由于耳机接口有左右声道，而从Android设备输出的信号只需使用其中的一路，因而如果外接的硬件设备功耗很低的话可以直接使用未使用的一路作为供电。其原理是另外一路始终输出幅度很大的声音信号，外部通过整流和稳压之后提供供电。
音频通信的难点在于信号的调制和解调，单片机端可以借助于现成的芯片对信号进行硬件调制和解调，但Android端的调制和解调（尤其是解调）大部分工作都得自行实现。此外，音频信号的上限为20kHz，因而决定了音频通信的速率也会太高。以DTMF音频信号为例，典型的DTMF信号频率范围为
Android官方提供了一整套访问USB的API可以直接使用Java语言对Android设备的USBHost功能进行开发。
与直接在Linux层上使用虚拟串口相比，应用层由于经过Dalvik虚拟机（DalvikVM）抽象并屏蔽了底层硬件之间的差异而更具有通用性。但是，大部分USB转串口芯片厂商并没有把他们的通信协议对外公布，也很少对外提供Java封装的驱
动程序。因而这种方式虽然使用封装好的类库时比较容易，但在前期使用Java语言对虚拟串口的访问进行封装的工作量和难道都比较大。
无论从成本还是研发难度上考虑，串口通信方式对于低速的传输场景比较适用，但在需要高速传输数据时就并不是十分适合了，这主要有两方面的原因：首先是单片机并不支持高速串口传输，很多单片机的串口通信波特率最高只到
115200bps（该值也是RS-232的理论传输速率上限值）；另外，USB转串口芯片也会有限制，如PL2303芯片
的上限为256000bps。
2.3蓝牙通信
STM32系列单片机并没有直接支持蓝牙功能，但借助现
38通信设计与应用
成的串口转蓝牙模块，可以很容易让STM32单片机具有蓝牙通信的功能。只需将蓝牙模块的串口波特率和单片机的串口波特率设置一致，之后单片机从串口发出的数据便能够通过蓝牙模块发送出去，而蓝牙模块收到的数据也能够通过串口发送给单片机。
2014年11月上
Android操作系统对蓝牙传输协议具有很好的支持，自Android2.1（APIlevel7）开始就提供了BlueZ的RFCOMM协议封装，利用该协议可完成Android设备与蓝牙设备之间的串口通信。使用蓝牙通信需在AndroidManifest.xml文件中申明“android.Permission.BLUETOOTH”和“android.Permission.BLUETOOTH_ADMIN”权限。Android上的蓝牙应用开发主要是使用android.bluetooth包下蓝牙通信相关的类库来实现，蓝牙通信部分的流程一般如图3所示。
图５ＵＳＢ应用层次图
控制功能，只需要为CDC类添加一个数据接口类，并且为数据接口添加一对批量传输模式（BulkTransfer）的输入端点和输出端点就能够完成基本的数据收发功能。如需要对设备进行复杂的管理和控制，那么可以再为CDC类设备添加一个通信接口类。图6为整个传输模型的逻辑视图。
２串口初始化图３
蓝牙通信流程图图６传输模型逻辑视图
2.4USB2.0通信
STM32系列增强型（STM32F103xx）和互联型（STM32F105、STM32F107）微处理器都支持USB2.0全速接口，因此这部分STM32单片机还可以选择USB的方式与Android设备进行通信。
在单片机电路设计方面，STM32的USB部分电路设计并
不复杂，需注意的是，如果使用全速传输模式的话，须将
Android的SDK中并没有针对CDC类提供特定的API，但提供了USB相关的操作，如设备的枚举、设备的打开、接口
操作、端口操作以及批量传输等基本的方法。基于这些操作已经可以完成CDC类的数据批量传输模式，实现Android设备与STM32单片机的直接进行USB通信。Android上使用USB进行通信的一般步骤[3]：
（1）枚举挂接到系统上的USB设备；
（2）根据厂商ID（Vendor-ID）和产品ID（Product-ID）过滤，得到对应USB设备；
（3）请求用户授予USB设备的访问权限；（4）使用UsbManager.openDevice方法打开设备；
（5）使用UsbDevice.getInterface方法获取接口，并进行配置；（6）使用UsbInterface.getEndpoint方法打开通信端点；（7）使用UsbDeviceConnection.bulkTransfer方法与STM32进行通信；
（8）使用完毕，关闭USB设备。
为了便于使用，一般需要将USB通信过程进行封装，只需要向上层提供透明的输入输出流，而不是让上层直接去操
USB_DP上拉至3.3V，表示该USB设备为全速设备。以STM32F103RBT6微处理器为例，采用全速传输时USB部分电路设计如图4所示（如图5）。
图４ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＲＢＴ６微处理器ＵＳＢ部分电路设计
作bulkTransfer方法。同时这样做也利于代码的分层和复用，不同类型的产品只需要通过产品ID（Product-ID）就能够识别出USB设备，避免了重复代码的重复编写。
USB的设备类别有很多，如常见的HID（HumanInterfaceDevice）或者CDC（CommunicationDeviceClass）。HID类的设备也比较多，如：USB键盘、USB鼠标、USB手写笔、等等。包括Android在内的大部分操作系统都自带有了HID类的驱动程序，因而HID设备可以直接连到Android设备上。HID的最大
传输速度有限，特别是低速和全速的时候。低速模式每秒最多传输800个字节，高速模式时每一秒最多也只能传输64000个字节，即传输速度不超过64K/s[2]。
为提高传输速率，一般使用CDC类来完成Android设备与STM32单片机之间的USB通信。如果传输过程不涉及复杂
不同的通信方式适用于不同的场景，音频通信适用于对通信速率要求不高的场景，为了保证可靠性，需要增加校验纠错机制，使用现成的调制解调芯片，可以简化单片机端的开发。串口通信和蓝牙通信在传输速率上没有明显的区别，一般采用串口通信，如果需要无线传输则考虑采用蓝牙通信。USB通信一般用于高速通信场景，如数据
的高速采集，但
USB通信的底层封装工作比其他几种通信方式复杂，建议一次实现
2014年11月上
通信设计与应用39
信息系统集成项目中总集成商角色探析
马晓东（江苏天技科技实业有限公司，江苏南京210012）
本文从职责和能力两个方面来分析总集成商在项目中的应有能【摘要】对大型信息系统集成项目而言，总集成商是一个至关重要的角色，力、应负责任和应担风险，明确总集成商的职能定位，探究项目设定总集成商必要性。【关键词】信息系统集成项目；总集成商【中图分类号】TP311
【文献标识码】B
【文章编号】（-9-02
1对信息系统集成项目总集成商定义
信息系统集成项目总集成商的定义：
（1）信息系统集成项目又称计算机信息系统集成项目，是指内容为计算机应用系统工程和网络系统工程的总体策划、设计、开发、实施、服务及保障的项目。
（2）集成商是指取得相应资质，并在某项目上提供产品、方案及服务的机构。
（3）结合（1）、（2），我们可以定义：信息系统集成项目总集成商是指在大型的信息系统集成项目中，提供主要产品、总体方案并提供全面服务保障的集成商。
某个大型项目上可能有多家集成商（如分部、分项、分系统工程的集成商）。但是总集成商只有一家。
类问题。负责控制总工期，调控阶段工期，控制工程质量，组织工程验收，交工和结算。
总集成商自项目启动开始参与，至项目收尾后离场，实行全过程参与，全方位管理。
保证项目进度、质量2.2通过管控协调等手段，
总集成商在项目实施过程中，应结合项目特点，采用先进、科学、合理的管理技巧和手段，对项目的各个层面进行全面管理、控制和协调，从而使项目如期保质地完成，且能够最大化的节约投资、提升效率、提高效率。
比如，在供货环节，总集成商需协调和组织设备提供商按时供货，与业主及质检单位共同进行开箱验货，共同签收，确保供货质量。
比如在项目扫尾阶段，总集成商应联合业主、监理方，对各集成商、供货商提供的建设成果进行阶段性验收，对建设文档进行完备性和规范性审核，确保项目交付质量。
2信息系统集成项目总集成商职责分析
信息系统项目的总集成商应该做哪些，并没有明确的官方定义，其职责大致相当于建设项目里的总承包方，但又与总包方不完全一致。本文依据建设项目总承包商的职能角色，结合信息系统项目特点，对总集成商的职责进行分析研究。
奠定项目成功基石2.3以强大实力消除各类风险，
总集成商应具有的实力或曰能力，下节有探讨。这里仅说明，总集成商的实力也是它的责任，就是确保项目成功，确保用户投资不受损失。
我们知道信息系统集成项目的核心在于软件开发，而软件开发的风险较大-无论对开发单位还是对业主。软件能实现的功能、界面、运行效率离预期总是有偏差。总集成商既要有强大的技术实力，也要有强烈的责任意识，消除一切不可控因素，降低项目风险，力求项目顺利推进，在买卖双方之间求得最大公约数，使项目能够顺利完成。一方面总集成商要利用专业的软件需求分析工具协助软件开发商尽量减少来自用户方
全方位管理全过程参与，2.1整体组织，
总集成商应对项目的整体组织、技术进行规划，满足客户的建设要求，按合同约定，按时完成工程项目建设，提供足够的支持和督导。
系统总集成贯穿于信息化系统建设的全过程，其主要任务是制定整个工程的总体建设规划和实施方案，负责整个工程的管理及实施，统筹安排各分项目实施计划及制定技术方案，负责解决各分项目间的无缝衔接。
总集成商需对项目进行总体管理，协调各方资源，处理各
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
然后在多个产品中复用底层封装，从而均摊研发成本。本文虽然仅针对Android设备与STM32单片机的通信进行讨论和实验，但单片机之间具有很多相似性，因而本文的讨论以及大部分结论都具有普遍性，可以推广至Android设备与一般单片机之间的通信问题上。
[2]百度百科.USB-HID[EB/OL]./view/1636019.htm，.
[3]AndroidDevelopers，android.hardware.usb[EB/OL]./reference/android/hard-ware/usb/package-summary.html.
[1]大熊(Xandy).android音频口通信（一）-2FSK信号调制[EB/OL].http://blog.csdn.net/xl/article/details/13-01-20.
收稿日期：作者简介：李皓瑜（1975－），男，云南人，高级工程师，主要从事
嵌入式系统方面的研究。
三亿文库包含各类专业文献、行业资料、外语学习资料、生活休闲娱乐、应用写作文书、Android设备与STM32单片机通信方式的研究_图文97等内容。　
　基于STM32F103单片机开发介绍_电子/电路_工程科技_...系统异常向量 号必须为负值,而设备的中断向量号是从...(碧水源项目的通信接口实现) PROJECT (空文件夹,... 　STM32 与 51单片机的运用实例_信息与通信_工程科技...人们 的生活方式发生了巨大的变化, 但随之带来的...鉴于此,研究出新型电磁辐射传感器,由该传感器组成的... 　STM32单片机硬件关键基础精华及注意事项_电子/电路_工程科技_专业资料。STM32...用硬件实现这个协议可降低 CPU 开销,提高 实时应用和联网设备同步通信的响应速度... 　[4].ADS1298 作为 SPI 从设备挂载在 STM32的SPI1 外设上.由于 ADS1298 是...下面分3 个部分进行介绍:ADS1298 择蓝牙通信方式实现STM32 单片机与 Android ... 　单片机STM32学习笔记_信息与通信_工程科技_专业资料。...PriorityGroup_2); //设置 NVIC 优先级分组,方式...根据需要开启设备时钟可以节省电能 时钟频率需要根据... 　基于STM32F105单片机的超声波清洗机_信息与通信_工程...目前,超声的研究和应用 可分为功率超声和检测超声两... 　STM32单片机学习_电子/电路_工程科技_专业资料。前言...板子通电,先试试 JLINK 能不能与电脑和板子通信上...再一看,依然如故, ,没办法了,只好细细研究了。通过... 　基于STM32单片机的多路数据采集系统设计_信息与通信_...HYPERLINK \l _Toc 国内外研究现状 ...由非成熟人员进行操作,并且测试 任务是由测试设备... 　开源RTOS在STM32单片机中的应用_信息与通信_工程科技_专业资料。开源 RTOS 在 STM32 单片机中的应用许迅文 佛山市顺德区长兴超声设备有限公司 摘要: 传统的嵌入式...stm32-bluetoot 基于 的蓝牙通讯编程以及教程，适合初学者参考。 ARM-PowerPC-ColdFire-MIPS 微处理器开发 238万源代码下载-
&文件名称: stm32-bluetoot
& & & & &&]
&&所属分类:
&&开发工具: C-C++
&&文件大小: 6382 KB
&&上传时间:
&&下载次数: 11
&&提 供 者:
&详细说明：基于STM32的蓝牙通讯编程以及教程，适合初学者参考。-STM32-based Bluetooth communication programming and tutorials for beginners reference. .
文件列表(点击判断是否您需要的文件，如果是垃圾请在下面评价投诉):
&&蓝牙&&....\ATK-HC05蓝牙串口模块资料&&....\........................\ATK-HC05-V11_SCH.pdf&&....\........................\ATK-HC05-V11用户手册_V1.0.pdf&&....\........................\ATK-HC05蓝牙串口模块使用说明_AN1301.pdf&&....\........................\ATK-HC05蓝牙串口模块实验（Mini板源码）&&....\........................\......................................\HARDWARE&&....\........................\......................................\........\24CXX&&....\........................\......................................\........\.....\24cxx.c&&....\........................\......................................\........\.....\24cxx.h&&....\........................\......................................\........\.....\myiic.c&&....\........................\......................................\........\.....\myiic.h&&....\........................\......................................\........\DMA&&....\........................\......................................\........\...\dma.c&&....\........................\......................................\........\...\dma.h&&....\........................\......................................\........\EXTI&&....\........................\......................................\........\....\exti.c&&....\........................\......................................\........\....\exti.h&&....\........................\......................................\........\HC05&&....\........................\......................................\........\....\hc05.c&&....\........................\......................................\........\....\hc05.h&&....\........................\......................................\........\KEY&&....\........................\......................................\........\...\key.c&&....\........................\......................................\........\...\key.h&&....\........................\......................................\........\LCD&&....\........................\......................................\........\...\FONT.H&&....\........................\......................................\........\...\ILI93xx.c&&....\........................\......................................\........\...\LCD.h&&....\........................\......................................\........\LED&&....\........................\......................................\........\...\led.c&&....\........................\......................................\........\...\led.h&&....\........................\......................................\........\OLED&&....\........................\......................................\........\....\FONT.H&&....\........................\......................................\........\....\oled.c&&....\........................\......................................\........\....\oled.h&&....\........................\......................................\........\TIMER&&....\........................\......................................\........\.....\timer.c&&....\........................\......................................\........\.....\timer.h&&....\........................\......................................\........\USART2&&....\........................\......................................\........\......\usart2.c&&....\........................\......................................\........\......\usart2.h&&....\........................\......................................\........\WDG&&....\........................\......................................\........\...\wdg.c&&....\........................\......................................\........\...\wdg.h&&....\........................\......................................\README.TXT&&....\........................\......................................\SYSTEM&&....\........................\......................................\......\delay&&....\........................\......................................\......\.....\delay.c&&....\........................\......................................\......\.....\delay.h&&....\........................\......................................\......\sys&&....\........................\......................................\......\...\sys.c&&....\........................\......................................\......\...\sys.h&&....\........................\......................................\......\usart&&....\........................\......................................\......\.....\usart.c&&....\........................\......................................\......\.....\usart.h&&....\........................\......................................\USER&&....\........................\......................................\....\STM32F10x.s&&....\........................\......................................\....\TEST.Opt&&....\........................\......................................\....\TEST.Uv2&&....\........................\......................................\....\TEST.hex&&....\........................\......................................\....\test.c&&....\........................\......................................\USMART&&....\........................\......................................\......\readme.txt&&....\........................\......................................\......\usmart.c&&....\........................\......................................\......\usmart.h&&....\........................\......................................\......\usmart_config.c&&....\........................\......................................\......\usmart_str.c&&....\........................\......................................\......\usmart_str.h&&....\........................\......................................\keilkill.bat&&....\........................\ATK-HC05蓝牙串口模块实验（战舰板源码）&&....\........................\......................................\HARDWARE&&....\........................\......................................\........\BEEP&&....\........................\......................................\........\....\beep.c&&....\........................\......................................\........\....\beep.h&&....\........................\......................................\........\EXTI&&....\........................\......................................\........\....\exti.c&&....\........................\......................................\........\....\exti.h&&....\........................\......................................\........\HC05&&....\........................\......................................\........\....\hc05.c&&....\........................\......................................\........\....\hc05.h&&....\........................\......................................\........\KEY&&....\........................\......................................\........\...\key.c&&....\........................\......................................\........\...\key.h&&....\........................\......................................\........\LCD&&....\........................\......................................\........\...\FONT.H&&....\........................\......................................\........\...\ILI93xx.c&&....\........................\......................................\........\...\LCD.h&&....\........................\......................................\........\LED&&....\........................\......................................\........\...\led.c&&....\........................\......................................\........\...\led.h&&....\........................\......................................\........\OLED&&....\........................\......................................\........\....\oled.c&&....\........................\......................................\........\....\oled.h&&....\........................\......................................\........\....\oledfont.h&&....\........................\......................................\........\TIMER&&....\........................\......................................\........\.....\timer.c&&....\........................\......................................\........\.....\timer.h&&....\........................\......................................\........\TPAD&&....\........................\......................................\........\....\tpad.c&&....\........................\......................................\........\....\tpad.h
&近期下载过的用户:
&&&&&&&&[]
&输入关键字，在本站238万海量源码库中尽情搜索：
&[] - 移植FATFS的NANDFLASH驱动，方便学习移植文件系统的同学去移植。
&[] - 基于STM32系列单片机的DMA方式数据传输，是网上搜到的一些例程以及教程，方便大家使用.
&[] - KEIL下STM32的UCOSii代码,所有的移植文件,包含UCos的源程序都在,可以直接使用.
&[] - 如何在 Windows Mobile (WinCE 5.0) 中用Vc++编程查找并连接周围的蓝牙（Bluetooth）设备并实现数据通信。
文章地址：/document/viewdoc/?id=1779
你可以任意修改复制本代码，但请保留这段文字
&[] - MINI STM32开发板源代码，串口2设置蓝牙，OLED屏可以显示蓝牙数据以及红外遥控数据，该数据可以控制双驱小车完成基本动作。Keil3环境开发。
&[] - 基于STM32的蓝牙固件程序，为某公司的蓝牙验证平台开发
&[] - 自制STM32开发板实现了ENC28J60网络,LCD,蓝牙串口,SD卡
&[] - 基于stm32的蓝牙功能程序,自己测试过,能用.是入门学习的例子.用iar编译的.
&[] - stm32 ATK-HC05蓝牙串口模块实验}