NB-IoT 终端串口通信与日志调试 · 课程目录

NB-IoT技术概述定义·对比

广覆盖、大连接、低功耗、低成本，与LTE-M/eMTC对比，智能抄表等场景

NB-IoT网络架构层级·数据流

UE、eNodeB、EPC、IoT平台 (华为/阿里) 层级关系与数据走向

终端硬件选型芯片·模组

海思Boudica、高通MDM9206、移芯EC616；移远BC95/BC26、中移M5310

开发环境搭建 IDE·驱动

Keil/IAR安装、交叉编译链、J-Link/ST-Link、CH340/CP2102验证

STM32CubeMX配置时钟·外设

选型STM32L431、时钟树、GPIO/USART/RTC/LPTIM配置

串口通信基础 UART 协议·波特率

起始位/数据位/校验/停止位，波特率计算，USART初始化代码

串口收发·轮询模式阻塞通信

HAL_UART_Transmit/Receive，实战发送"Hello NB-IoT"

串口收发·中断模式环形缓冲区

IT函数、回调函数、环形缓冲区设计，高效接收

串口收发·DMA模式双缓冲

DMA传输、双缓冲机制、内存与外设数据搬运效率对比

AT指令基础格式·响应

AT+CMD=val，常用指令AT/CGMI/CGSN，OK/ERROR解析

AT指令实战·BC26 模组开机

CFUN=1、CGATT?、CSQ信号强度查询

网络注册与附着 CEREG

CGATT=1附着、CEREG状态含义、注册失败原因

PDP上下文激活 APN·IP

CGDCONT、CGACT、CGPADDR，实战获取终端IP

UDP通信原理与实现 Socket

NSOCR/NSOST/NSORF，向测试服务器发送"Hello"

CoAP协议基础 RESTful

基于UDP、GET/POST/DELETE，CON/NON/ACK/RST

CoAP实战·华为云 OceanConnect

NCOAPCLIENT、SEND/RECV，JSON/Hex数据格式

MQTT协议基础发布/订阅

QoS等级、遗嘱消息、Topic设计，与CoAP对比

MQTT实战·阿里云IoT 连接·发布

QMTCFG/QMTOPEN/QMTCONN/QMTPUB/QMTSUB

日志系统设计原则级别·格式

DEBUG/INFO/WARN/ERROR/FATAL，时间戳+模块，存储策略

串口日志输出实现彩色日志

重定向printf、SEGGER RTT、颜色编码(红/黄/绿)

日志存储到Flash W25Q64·FatFS

SPI Flash驱动、文件系统移植、循环覆盖、掉电保护

日志上传到云平台 MQTT/CoAP

定时打包上传，阿里云日志服务/华为云LTS

低功耗设计策略 PSM/eDRX

功耗模型、STM32L4低功耗模式、串口唤醒

功耗测量与优化 Joulescope

测量曲线、优化T3412/T3324，平均功耗100uA→10uA

调试工具链逻辑分析·Wireshark

Saleae抓UART波形、Wireshark抓NB-IoT包、SSCOM/MobaXterm

常见问题排查（上）无输出·无响应

串口无输出、AT无响应、网络附着失败

常见问题排查（下）发送失败·日志丢失

数据发送失败、云平台收不到数据、Flash写入速度

实战项目一：温湿度采集上报 DHT22+华为云

DHT22驱动、JSON格式化、CoAP上报、AppCube大屏

实战项目二：智能路灯控制 MQTT+PWM

GPIO控制LED、订阅指令、PWM调光、日志记录、FOTA

课程总结与进阶方向 5G mMTC

LwM2M、DTLS、RT-Thread Nano移植、CCC/CE/SRRC认证