在各種DSP應用系統(tǒng)中,經(jīng)常需要與其他的設(shè)備或系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通信,通用異步收發(fā)器UART(univetsal Asynchronous Receiver/Transmitter)是比較常用的一種通信模式。當應用系統(tǒng)要求多路UART,或者基于性能、成本綜合考慮選用了不帶UART的 DSP時,可以考慮利用原有的同步串行口,用軟件模擬UART,在硬件上只需簡單的連接便可構(gòu)建UART,以實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信要求。
1 ADSP-BF561
ADSP— BF561處理器是ADI公司推出的針對多媒體和通信應用的一款高性能產(chǎn)品,具有豐富的外設(shè)接口,集成了2個Blackfln處理器內(nèi)核。它內(nèi)部集成了2 個并行外部接口(PPI),為同時進行圖像采集、處理和顯示提供了一個系統(tǒng)級片上解決方案,成為各種網(wǎng)絡(luò)多媒體應用經(jīng)濟、高效的選擇。
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?、匐p向操作:每個SPORT都有2套獨立的發(fā)送和接收引腳。
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?、诰彌_的發(fā)送和接收端口:每個端口都有1個數(shù)據(jù)寄存器,用以同其他DSP部件進行雙向數(shù)據(jù)傳輸;多個移位寄存器用于數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)數(shù)據(jù)的移入和移出。
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③時鐘:每個發(fā)送/接收端口或者使用外部串行時鐘,或者使用自己產(chǎn)生的時鐘頻率。
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?、茏珠L:每個SPORT都支持3~32位長度的串行數(shù)據(jù)字,以最高有效位在前或最低有效位在前的格式傳送。
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?、輲簾o論數(shù)據(jù)字有無幀同步信號,每個發(fā)送和接收端口都能運行;幀同步信號能夠從內(nèi)部或者外部產(chǎn)生,可以高有效或低有效,要求2個脈沖寬度,可以前幀或后幀同步。
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2 串行通信原理
串行傳送是在1根傳輸線上一位一位地傳送。異步串行通信是以字符為信息單位進行傳送。每個字符作為一個獨立的信息單位(1幀數(shù)據(jù)),可以隨機出現(xiàn)在數(shù)據(jù)流中。一旦傳送開始,收/發(fā)雙方以預先約定的傳輸速率(波特率,表示每秒傳送的二進制位數(shù))在時鐘的作用下傳送這個字符的每一位。為了確保異步通信的正確性,需要在字符數(shù)據(jù)格式中設(shè)置起始位和停止位。而同步串行通信是以數(shù)據(jù)塊為信息單位傳送,每幀信息包括成百上千個字符,一旦傳送開始,要求每幀信息內(nèi)的每一位都同步。
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通用異步收發(fā)器UART是PC中最主要的串行通信接口之一,其數(shù)據(jù)幀格式如下所示。
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UART數(shù)據(jù)幀包含4部分:起始位、數(shù)據(jù)位、奇偶校驗位(可選)和停止位,各部分的意義如下:
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起始位,先發(fā)出1個邏輯“0”(低電平)信號,表示開始傳輸字符。
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數(shù)據(jù)位,緊接著起始位之后,是要傳送的有效信息。
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數(shù)據(jù)位的個數(shù)可以是5、6、7、8等,構(gòu)成1個字符。通常采用ASCII碼,低位在前,高位在后,靠時鐘定位。
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奇偶校驗位,數(shù)據(jù)位加上這一位后,使得“1”的位數(shù)應為偶數(shù)(偶校驗)或奇數(shù)(奇校驗),以此來校驗數(shù)據(jù)傳送的正確性。
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停止位,1個字符數(shù)據(jù)的結(jié)束標志??梢允?位、1.5位、2位的高電平。
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空閑位,不定長,處于邏輯“1”(高電平)狀態(tài),表示當前線路上沒有數(shù)據(jù)傳送。
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3 驅(qū)動的實現(xiàn)
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SPORT只提供同步串行數(shù)據(jù)傳送,ADSP—BF561通過UART提供異步RS一232數(shù)據(jù)傳送。通過軟件設(shè)置和處理,SPORT口可以作為UART異步串口來使用。在應用程序中,寫入開發(fā)板上SPORT口的內(nèi)容可以通過簡單的硬件轉(zhuǎn)接,在主機端用超級終端等軟件接收,使用起來與UART口一樣。出于產(chǎn)品開發(fā)的需要,本設(shè)計利用DSP的同步串口輸出調(diào)試信息,與PC機進行異步通信。該產(chǎn)品是一款網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控終端,以ADSP—BF561為硬件核心,μClinux2.6為軟件核心。
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3.1 設(shè)備驅(qū)動原理
設(shè)備驅(qū)動程序是操作系統(tǒng)內(nèi)核與機器硬件之間的接口,為應用程序屏蔽了硬件的細節(jié)。在應用程序看來,硬件設(shè)備只是一個特殊的設(shè)備文件,應用程序可以像操作普通文件一樣對硬件設(shè)備進行操作。而事實上,對硬件的所有實際操作都是由用戶空間的應用程序調(diào)用內(nèi)核空間的驅(qū)動程序完成的。
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μClinux內(nèi)核驅(qū)動架構(gòu)如圖1所示。μClinux使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)struct file_operations為所有的設(shè)備文件提供了統(tǒng)一的操作函數(shù)接口。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括許多操作函數(shù)的指針,如open()、close()、 read()和write()等。不同類型的文件有不同的。file_operations成員函數(shù)。每個進程對設(shè)備的操作最終都會轉(zhuǎn)換成對 file_operations結(jié)構(gòu)的訪問。在驅(qū)動程序中,首先要根據(jù)驅(qū)動程序的功能完成file_operations結(jié)構(gòu)中各函數(shù)的實現(xiàn),不需要的函數(shù)接口可直接在file_operations結(jié)構(gòu)中初始化為NULL。file_operations變量會在驅(qū)動程序初始化時,注冊到系統(tǒng)內(nèi)部;當操作系統(tǒng)對設(shè)備進行操作時,會調(diào)用驅(qū)動程序注冊的file_opera—tions結(jié)構(gòu)中的函數(shù),實現(xiàn)相應功能。
?? ? 3.2 主要函數(shù)實現(xiàn)
ADSP—BF561 的SPORT口是全雙工的,可以同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。本驅(qū)動主要通過軟件設(shè)置和處理,利用SPORT口的發(fā)送功能,發(fā)送16位的串行數(shù)據(jù)字。其中有效數(shù)據(jù)位8位,最低位在前,擁有與 UART異步數(shù)據(jù)相同的數(shù)據(jù)格式,在主機端可用超級終端等軟件接收。
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驅(qū)動中需在file_operations結(jié)構(gòu)里實現(xiàn)的主要接口函數(shù)有open(),write()和ioetl()。
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(1)open() 函數(shù)
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在open()函數(shù)中,需初始化SPORTl口相應的寄存器。以下是幾個重要的寄存器設(shè)置。
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?、賁PORTl_TCLKDIV:SPORTl口發(fā)送時鐘頻率設(shè)置。
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SPORTl_TCLKDIV=(SYS_CLOCK_FREQUENCY/2*MO—DEM_BAUD_RATE))一 1;/*SYS_CLOCK_FREQUENCY為系統(tǒng)時鐘頻率,通過測試,此處應取值為98 390 000。MODEM_BAUD_RATE為波特率,用戶可通過調(diào)用iootl()進行設(shè)置*/
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?、赟PORTl_TFSDIV:SPORTl口的發(fā)送幀同步頻率設(shè)置,確定在TFS脈沖前要計數(shù)的發(fā)送時鐘周期數(shù)。 SPORTl_TFSDIV=0x000f;
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?、跾PORTl_TCR2:設(shè)置串行通信字長。SPORTl_TCR2=0x000f; //設(shè)置串行通信字長為16位
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?、躍PORTl_TCRl:SPORTl口的主要控制寄存器。SPORTl_TCRl=0x0613; /*傳輸使能。發(fā)送數(shù)據(jù)時,設(shè)置低位優(yōu)先,設(shè)置串口為內(nèi)部時鐘,內(nèi)部產(chǎn)生幀同步信號,傳送時可按照實際的波特率發(fā)送數(shù)據(jù)*/
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(2)write() 函數(shù)
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write()函數(shù)的主要功能是將應用程序中寫入SPORT口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成UART的數(shù)據(jù)格式輸出,主要實現(xiàn)流程如下:
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?、俜峙渚彌_區(qū)以存放轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)(用kmalloc實現(xiàn))。
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?、跀?shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。要用SPORT口模擬UART口,就要使從SPORT口發(fā)出的數(shù)據(jù)與從UART口發(fā)出的數(shù)據(jù)具有相同的數(shù)據(jù)格式。在驅(qū)動中將從 SPORT口發(fā)出的數(shù)據(jù)設(shè)置為1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位停止位,即“O DO D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 l”。停止位與起始位之間可有多個1,但一旦停止位后有O,便認為是下一個字符的開始。應用程序中傳入的數(shù)據(jù)要經(jīng)過相應轉(zhuǎn)換才能寫入SPORT的發(fā)送寄存器。具體轉(zhuǎn)換過程為:
?、蹟?shù)據(jù)的發(fā)送。SPORT1_STAT中的TXF位指示發(fā)送FIFO中是否有空位,其值為1表示FIFO已滿,為0表示FIFO中仍有空位。
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? ? (3)ioctl() 函數(shù)
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ioctl()是設(shè)備驅(qū)動程序中對設(shè)備I/O通道進行管理的函數(shù)。所謂對I/O通道進行管理,就是對設(shè)備的一些特性進行控制,例如串口傳輸波特率的選擇。驅(qū)動程序中ioctl()通過傳入的參數(shù)cmd設(shè)置SPORTl口的發(fā)送時鐘頻率。cmd在用戶程序端由一些宏進行定義,該整數(shù)通過系統(tǒng)調(diào)用傳遞到內(nèi)核中的驅(qū)動程序,再由驅(qū)動程序利用解碼宏從這個整數(shù)中得到用戶要設(shè)置的波特率,然后通過switch{case)結(jié)構(gòu)進行相應的操作。
主要實現(xiàn)流程如下:
只要保證應用程序中由locil()的參數(shù)cmd的宏定義值與核心驅(qū)動中相應的解碼宏定義相符,便可在應用程序中通過ioctl()函數(shù)實現(xiàn)任意有效波特率的設(shè)置。
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結(jié)語
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在SPORT口驅(qū)動程序中,通過對數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)進行轉(zhuǎn)換,輸出與UART異步數(shù)據(jù)相同的幀格式,用軟件實現(xiàn)UART,有效地解決了DSP的異步串口擴展問題。
- dsp(343840)
- 異步串口(9175)
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2010-04-09 11:10:25765
EBF-561嵌入式DSP實驗開發(fā)系統(tǒng)
EBF-561嵌入式DSP實驗開發(fā)系統(tǒng),基于業(yè)界領(lǐng)先的ADI Blackfin系列ADI-BF561 600MHz雙核嵌入式處理器和DSP體系架構(gòu),提供視頻處理指令和矢量指令,提供豐富的高性能DMA通道,內(nèi)嵌大容量可配置的高速SRAM/Cache,支持動態(tài)電源管理,是高性能與低功耗的完美結(jié)合
2011-02-24 23:46:2136
基于ADSP-BF561雙核處理器的圖像平移系統(tǒng)
作者創(chuàng)新性的實現(xiàn)了一種基于ADSP—BF561雙核處理器的圖像平移系統(tǒng)的設(shè)計。由于充分利用了BF561的描述子存儲方式,以及其DMA和MDMA數(shù)據(jù)傳輸方式,結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單,實時性好。仿真結(jié)果證
2011-06-17 10:25:261226
雙DSP系統(tǒng)串口擴展
在研制無線分組網(wǎng)絡(luò)路由控制器時,采用了雙DSP結(jié)構(gòu)進行數(shù)據(jù)處理,另外還需擴展8個串口,很顯然這是DSP本身所無法解決的,故必須進行串口擴展。
2011-07-09 09:47:161459
基于ADSP-BF561的寬帶信息終端設(shè)計
本文研究并實現(xiàn)了一種基于DSP的寬帶信息終端,該系統(tǒng)采用ADI公司Blackfin系列ADSP-BF561處理器作為系統(tǒng)核心。文章介紹了系統(tǒng)設(shè)計和軟件設(shè)計,并給出了經(jīng)市場驗證的實踐結(jié)論。
2011-09-20 15:22:131186
SPORT接口的雙DSP系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信設(shè)計
隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的數(shù)據(jù)量越來越大,雙DSP系統(tǒng)將會越來越多的受到青睞。針對基于ADI的BF531雙DSP系統(tǒng)的主從通信,設(shè)計了基于SPORT口的從硬件到軟件的一整套通信機制,并對通信機
2013-06-25 16:01:0325
1擴5異步串口擴展芯片GM8125中文資料
gjb1擴5異步串口擴展芯片GM8125中文資料1擴5異步串口擴展芯片GM8125中文資料1擴5異步串口擴展芯片GM8125中文資料1擴5異步串口擴展芯片GM8125中文資料1擴5異步串口擴展芯片
2015-12-09 16:07:5652
altium_designer_Summer09出現(xiàn)的問題解決方案
altium-designer-Summer09出現(xiàn)的問題解決方案,感興趣的小伙伴們可以瞧一瞧。
2016-09-18 16:12:480
基于BF561的目標跟蹤模塊的設(shè)計與實現(xiàn)_王曉衛(wèi)
基于BF561的目標跟蹤模塊的設(shè)計與實現(xiàn)_王曉衛(wèi)
2017-03-19 11:33:111
基于ADSPBF561的高性能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計
摘要: 給出了一種基于ADSPBF561多內(nèi)核處理器的高性能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案選擇BF561雙DSP核處理器來實現(xiàn)復雜的智能視頻處理算法, 并選用ADV7183B來對CCD圖像信號進行
2017-10-30 16:47:370
基于BF561的智能視頻監(jiān)控儀的設(shè)計
帶來很大的風險。針對以上問題,本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于BF561的智能視頻監(jiān)控儀,可以與現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)無縫連接,實現(xiàn)目標的自動監(jiān)控與跟蹤,有效地提高了監(jiān)控效率。 1系統(tǒng)硬件框架結(jié)構(gòu) 由于在實時視頻處理系統(tǒng)中,底層算
2017-12-02 20:58:01210
Blackfin系列處理器在網(wǎng)絡(luò)多媒體中的應用及介紹
Blackfin是ADI公司推出的一類新型的嵌入式處理器,專為滿足目前音頻、視頻、通信應用等方面的計算需求和降低功耗而設(shè)計。而ADSP-BF533和ADSP-BF561是Blackfin系列中具有代表性的DSP處理器。本文將就BF533/BF561在網(wǎng)絡(luò)多媒體中的應用作一定的介紹。
2018-04-06 02:36:005832
BF561的H.264編碼器設(shè)計
關(guān)鍵詞:ADSP-BF561 , 編碼器 互聯(lián)網(wǎng)的帶寬越來越大,基于互聯(lián)網(wǎng)的信息特別是聲音圖像實時數(shù)據(jù)的傳輸已經(jīng)成為可能。視頻和音頻數(shù)據(jù)的傳輸正好充分利用了互聯(lián)網(wǎng)帶寬,并達到了實時交流以及進行遠程
2018-11-28 12:24:01345
ADSP-BF561 Blackfin對稱多處理器,用于消費類多媒體
電子發(fā)燒友網(wǎng)為你提供ADI(ti)ADSP-BF561相關(guān)產(chǎn)品參數(shù)、數(shù)據(jù)手冊,更有ADSP-BF561的引腳圖、接線圖、封裝手冊、中文資料、英文資料,ADSP-BF561真值表,ADSP-BF561管腳等資料,希望可以幫助到廣大的電子工程師們。
2019-02-22 14:51:34
串口服務(wù)器常見的五大問題是什么,如何解決
串口服務(wù)器提供串口轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)功能,使得串口設(shè)備能夠立即具備TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口功能,連接網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)據(jù)通信,極大的擴展串口設(shè)備的通信距離。為了更方便我們操作和使用,下面為大家介紹下串口服務(wù)器常見五大問題解決方案。
2020-12-19 10:02:462916
AN-813: ADSP-BF533/ADSP-BF561 Blackn?處理器與高速并行ADC接口
AN-813: ADSP-BF533/ADSP-BF561 Blackn?處理器與高速并行ADC接口
2021-03-21 09:07:465
四案例EPS Fallback問題解決資料下載
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2021-03-27 08:44:0113
手機快充的噪聲問題解決方案資料下載
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2021-04-10 08:47:253
PCB設(shè)計的串擾問題解決資料下載
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2021-04-28 08:42:048
BF561號
ADSP-BF561 EZ-KIT Lite?是一種經(jīng)濟有效的評估套件,開發(fā)人員通過基于USB、可在PC中運行的工具集,便能對ADSP-BF561 Blackfin?處理器進行初步評估,適合
2021-05-27 21:39:571
BF561號 ADSP-BF561 EZ-Kit Lite評估硬件為評估ADSP-BF561 Blackfin處理器提供低成本硬件解決方案。
ADSP-BF561 EZ-KIT Lite?是一種經(jīng)濟有效的評估套件,開發(fā)人員通過基于USB、可在PC中運行的工具集,便能對ADSP-BF561 Blackfin?處理器進行初步評估,適合
2021-06-03 11:46:470
使用ADSP-BF561 Blackfin?處理器作為TFT-LCD控制器的EE-256
使用ADSP-BF561 Blackfin?處理器作為TFT-LCD控制器的EE-256
2021-06-17 19:04:3513
N76E003的EEPROM問題解決方案:使用Data Flash模擬EEPROM
N76E003的EEPROM問題解決方案:使用Data Flash模擬EEPROM(嵌入式開發(fā)與應用專業(yè)開學要買電腦嗎)-N76E003的EEPROM問題解決方案,官方文檔,找了很久才找到。這份文件
2021-07-30 09:28:4125
從MTK的scat文件談ROM和RAM的分配 管理和問題解決
從MTK的scat文件談ROM和RAM的分配 管理和問題解決(嵌入式開發(fā)好不好學)-從MTK的scat文件談ROM和RAM的分配,管理和問題解決? ? ? ? ? ??
2021-07-30 14:18:0417
BF561-EZLITE BF561-EZLITE評估板
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2021-08-31 10:00:02
Access數(shù)據(jù)庫不能寫問題解決辦法
Access數(shù)據(jù)庫不能寫問題解決辦法(開關(guān)電源技術(shù)講座)-文檔為Access數(shù)據(jù)庫不能寫問題解決辦法詳解文檔,是一份不錯的參考資料,感興趣的可以下載看看,,,,,,,,,,,,,
2021-09-17 15:37:517
no cortex-m sw device found 問題解決【轉(zhuǎn)】
no cortex-m sw device found 問題解決【轉(zhuǎn)】
2021-12-02 17:36:1029
STC15F408AS跑STC官方示例串口輸出亂碼問題解決方案
STC15F408AS跑STC官方示例亂碼問題解決方案注意官方資料示例程序使用時,需要修改主頻參數(shù),默認是使用的22.1184MHZ時鐘。STC15W408AS的主頻參數(shù)設(shè)置:11.0592MHz
2021-12-23 19:09:377
STC51和STM32使用串口輸出中文亂碼問題解決
STC51和STM32使用串口輸出中文亂碼問題解決問題描述:在進行串口實驗時,我們想通過串口調(diào)試助手來輸出中文信息, 但是我們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)在串口調(diào)試助手上會輸出亂碼,跟我們預期的中文信息不符
2021-12-23 19:49:177
【晶心科技ADP-Corvette-T1開發(fā)板試用體驗】ADP-Corvette-T1開發(fā)板出現(xiàn)雙串口問題解決方案
問題解決方案 ? 在使用T1開發(fā)板進行IMU的數(shù)據(jù)讀取過程中出現(xiàn)了一些問題,事情經(jīng)過如下: ? 在使用T1開發(fā)板讀取IMU:jy901s串口數(shù)據(jù)時,因為使用的不是官方推薦的開發(fā)板Arduino
2022-11-11 11:10:53628
水泥設(shè)備自主維修之:球磨機問題解決方案圖文案例匯總,這種修復技術(shù)值得推薦
「修舊利廢 成本管控 節(jié)能降耗」球磨機問題解決方案匯總
2022-06-22 15:48:39554
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