【嵌入式实验报告1】
本实验主要涉及嵌入式系统设计，具体是利用STM32微控制器搭载FreeRTOS实时操作系统以及LWIP轻量级TCP/IP协议栈，实现与阿里云物联网平台的连接，从而远程控制板载LED的亮灭。STM32是一款基于ARM Cortex-M3内核的微处理器，具有高性能、低功耗的特点，广泛应用于嵌入式领域。
STM32F1系列是意法半导体（STMicroelectronics）推出的一款经济型微控制器，该型号如STM32F103ZET6拥有丰富的资源，包括大容量的闪存和SRAM，多种定时器和通信接口，适用于各种复杂的嵌入式应用。在硬件层面，由于板载未集成网卡，因此需要外接ENC28J60网络接口芯片来实现网络功能。
ENC28J60是一款常用的以太网控制器，适用于资源有限的嵌入式系统，能提供有效的网络连接能力。在实验中，它被用来连接STM32与外部网络，使得设备能够接入阿里云物联网平台。
实验环境搭建主要包括两部分：需要移植LWIP协议栈到STM32的FreeRTOS操作系统上。LWIP是一个轻量级且高效的TCP/IP协议栈，它能够在资源有限的环境中运行，减少了对RAM和ROM的需求。需要移植MQTT（Message Queuing Telemetry Transport）协议，这是一种轻量级的消息协议，常用于物联网设备的低带宽、高延迟或不稳定网络条件下的数据通信。
在程序设计阶段，主要任务是实现STM32与阿里云物联网平台的连接，以及通过MQTT协议进行数据交互。程序会设置必要的网络参数，建立连接，并订阅/发布消息以控制LED的状态。在程序运行结果部分，应展示成功接入阿里云并实现LED控制的证据，如云端控制LED的亮灭响应。
实验总结中，可以讨论遇到的问题、解决方法，以及实验的挑战和收获。例如，可能涉及网络连接的稳定性、内存优化、中断处理等技术细节。此外，还可以探讨如何改进设计，如使用更高效的MQTT库，或者优化网络通信的能耗。
这个实验涵盖了嵌入式系统设计的关键环节，包括硬件选型、实时操作系统、网络协议栈的移植与应用，以及与云服务的集成。通过这样的实践，学生可以深入理解嵌入式系统的工作原理，增强实际问题解决能力，为将来从事物联网和智能硬件开发打下坚实的基础。
