外观

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AI SOFTWARE

AI 软件设计

基于 ESP-IDF + FreeRTOS 的模块化 C 语言固件，包含 10 个功能模块、16 个源文件，总计约 4000 行代码

软件架构总览
应用层 Application
WiFi Manager
Serial Bridge
LCD Menu UI
Web Server
AI Assistant
中间件层 Middleware
TCP Server
HTTP Server
WebSocket
JSON Protocol
驱动层 Drivers
UART Driver
SPI Driver
GPIO/PCNT
RMT (I2C)
LEDC (PWM)
ESP-IDF / FreeRTOS HAL
🔌 串口桥接 (Serial Bridge)
serial/serial_bridge.c (180行)
serial/serial_bridge.h
UART1 双向透传，Stream Buffer 缓冲 2048 字节
支持运行时波特率切换：9600/115200/460800/921600
独立 MCP 数据流，不与 Web/TCP 客户端竞争
RX/TX 原子计数器，支持 Web 实时查询
引脚动态重映射 (pin_config_repin)
FreeRTOS 事件队列驱动，8 优先级任务
📱 LCD 菜单系统 (Menu UI)
lcd/menu_ui.c (650行)
lcd/lcd_driver.c (320行)
lcd/cjk_font.c (中文点阵)
lcd/HZK16 + uni2gb.bin (字库)
9 个菜单页面：主页/状态/数据监控/SWD/配置/PWM/SPI/I2C/AI
80×160 像素，20×5 字符，RGB565 帧缓冲
ST7735S SPI 驱动，20MHz 像素时钟
中文 CJK 字库嵌入 (HZK16)，支持中英文混排
5Hz 渲染任务 (8KB 栈)，S8050 PWM 背光调光
Web 端远程模拟按键 (menu_simulate_button)
🌐 网络服务 (Network)
net/tcp_server.c — TCP 端口 3333
net/http_status.c — HTTP 端口 80
net/ws_server.c — WebSocket
net/dap_server.c — CMSIS-DAP 端口 5555
net/protocol.h — JSON 协议定义
TCP Server 多客户端广播，原始数据透传
HTTP REST API：/api/status /api/baud /api/send
WebSocket 双向 JSON，base64 编码数据帧
CMSIS-DAP TCP 服务器，兼容 OpenOCD
JSON 协议：uart/cfg/wifi/swd/btn/status 6 种消息类型
📊 信号监控 (Monitors)
pwm_mon.c — PWM 频率/占空比 (140行)
spi_mon.c — SPI Slave 捕获 (200行)
i2c_mon.c — I2C Slave/Passive (250行)
clk_mon.c — 时钟频率测量
PWM：双沿中断 + esp_timer，Hz~50kHz，支持 LEDC 输出
SPI：硬件 SPI Slave DMA 捕获，环形缓冲 50 条事务
I2C：Slave 模式可靠捕获 + Passive RMT 嗅探
I2C 支持 Master 发送/接收，兼容寄存器读写模式
所有监控器支持 Web/MCP 远程读取和清空
🧱
FreeRTOS 多任务
UI 渲染 (5Hz/8KB栈)
UART 事件 (高优先级)
TCP/HTTP/DAP 服务器
各监控器独立任务
📦
模块化设计
16 个 .c/.h 文件
6 个子目录分层
ESP-IDF 组件化编译
独立头文件 API 定义
🔄
事件驱动架构
UART 事件队列
GPIO 中断 (按键/PWM)
WiFi 事件回调
WebSocket 异步推送
💾
NVS 持久化
WiFi 凭据存储
引脚功能映射
波特率配置
跨重启自动恢复
🌐
多协议并行
TCP:3333 (串口透传)
HTTP:80 (Web 管理)
WebSocket:80 (实时)
TCP:5555 (CMSIS-DAP)
🧩
嵌入式资源
HZK16 中文字库 (260KB)
uni2gb 映射表 (130KB)
EMBED_FILES 编译进固件
PSRAM 帧缓冲分配
MCP PROTOCOL

MCP 协议集成

通过 Model Context Protocol 让 AI 助手直接与硬件设备通信，实现远程串口调试、信号监控和协议分析

通信架构
🤖
AI 助手
→
📡
MCP Server
→
🌐
HTTP REST
→
📡
ESP32 设备
→
🔌
DUT 硬件
MCP 协议
JSON-RPC over stdio
AI 工具 ↔ MCP Server
HTTP REST
GET/POST JSON
MCP Server ↔ ESP32
硬件接口
UART/SPI/I2C/PWM
ESP32 ↔ DUT 目标设备

可用工具 (Tools)

连接管理
connect_device(ip)连接设备，首次需提供 IP
disconnect_device()断开当前连接
get_status()WiFi/IP/波特率/收发计数
串口操作
read_serial(max)读取串口数据（独立缓冲区）
send_serial(data)发送串口数据
set_baud(baud)设置波特率
PWM / SPI / I2C
read_pwm() / send_pwm()PWM 读/发
read_spi() / send_spi()SPI 读/发
read_i2c() / send_i2c()I2C 读/发
系统管理
get_pins() / set_pins()引脚协议分配
press_button(btn)模拟按键
clear_buffer()清空缓冲区

远程数据采集演示

串口数据采集
AI 读取 DUT 串口输出
串口数据采集
PWM 信号分析
AI 读取频率和占空比
PWM 信号分析
SPI 总线监控
AI 捕获 SPI 事务
SPI 总线监控
I2C 总线监控
AI 捕获 I2C 通信
I2C 总线监控
🔧 安装配置
安装依赖 ：pip install mcp httpx
Claude Code ：claude mcp add wireless-debugger -- python mcp_server.py
Claude Desktop ：编辑 claude_desktop_config.json 添加 mcpServers
Cursor ：编辑 ~/.cursor/mcp.json 添加配置
首次连接 ：AI 自动询问设备 IP，输入后保存到 mcp_config.json
自动重连 ：下次启动自动加载已保存的 IP
📁 MCP Server 文件
mcp/
├── mcp_server.py 主程序 FastMCP 服务器，18 个工具 + 1 个资源
├── requirements.txt 依赖 mcp>=1.0.0, httpx>=0.27.0
├── mcp_config.json 配置 设备 IP (首次连接后自动生成)
└── config.json 模板 Claude Desktop 配置示例
💡 应用场景
🔌
远程串口调试
AI 通过 MCP 读取 DUT 串口输出，分析日志，发送命令控制设备，无需坐在设备旁边
📊
自动化测试
AI 编写测试脚本，通过 MCP 批量发送 SPI/I2C 命令，自动验证硬件响应
🔧
故障诊断
AI 读取 PWM/SPI/I2C 信号数据，自动分析异常波形、时序问题、通信错误
📚
数据记录
MCP 持续采集传感器数据（I2C/SPI），AI 实时分析趋势并生成报告
🧩
硬件验证
新 PCB 打样后，AI 通过 MCP 自动测试所有接口（UART/SPI/I2C/PWM），快速验证硬件
🤖
AI 驱动开发
结合 EasyEDA MCP + 本项目 MCP，AI 从原理图设计到硬件调试全流程自动化