【经验】如何使用雅特力MCU AT32F407的以太网通信接口实现在应用中编程？

时间： 2022-10-15 来源：AT32 MCU 雅特力科技公众号

技术问答

在应用中编程（IAP）是一种在现场通过MCU通信接口（例如USART、USB、CAN和以太网）进行固件升级的方式。

启动微控制器时，可以选择让其在以下任一模式运行：

IAP模式，用于执行IAP代码
正常模式，用于执行应用程序代码

无论是IAP代码还是应用程序代码都位于微控制器的内置FLASH中，IAP代码通常存储在MCU FLASH的第一页，而用户应用程序代码则占据剩余的FLASH区域。

图1 IAP操作流程

使用MCU以太网接口实现IAP

如果有以太网可用，则它通常是嵌入式系统中实现IAP功能的首选接口，其优势包含：

高速通信接口（10/100Mbps）
通过网络（LAN或WAN）进行远程编程
可以使用FTP、TFTP、HTTP等基于TCP/IP栈的标准应用协议实现IAP

通过以太网在AT32F407上实现IAP

本文将介绍两种使用以太网通信外设在AT32F407上实现IAP的解决方案：

使用TFTP（简单文件传输协议）的IAP
使用HTTP（超文本传输协议）的IAP

这两种解决方案均基于LwIP栈（2.1.2），它是轻量级的TCP/IP协议栈。

使用TFTP实现IAP方法

使用TFTP实现IAP的方法广泛应用于需要具有固件升级功能的嵌入式系统应用中（例如，嵌入式Linux bootloader中）。

TFTP是一种在UDP传输层上执行的简单文件传输协议。此协议非常适合在局域网环境中使用。它基于客户端/服务器架构，在这种架构中，客户端会向服务器发出文件传输请求（读取或写入操作）。为实现IAP，需要在LwIP协议栈上实现一个简单的TFTP服务器，服务器只须处理来自PC的TFTP客户端的写入请求即可。

使用HTTP实现IAP方法

使用HTTP协议进行固件升级没有使用TFTP常见，但是在需要通过Internet进行远程编程时，这种解决方案就显得极为有用。这时，需要使用TCP传输协议来实现HTTP服务。

HTTP基于TCP协议运行，它提供了一个一种以HTML表单形式从Web客户端（Mozilla Firefox或Microsoft Internet Explorer）发送一个二进制文件的方式。这称为HTTP文件上传（RFC1867）。

本文档中的后续章节将详细介绍这两种IAP方法的实现，并会对如何使用软件进行说明。

使用TFTP实现IAP

TFTP是一种基于UDP的简单文件传输协议。文件传输由TFTP客户端发起，会向TFTP服务器发送读取或写入请求。服务器确认请求后，即开始进行文件数据传输。数据将以固定大小的块尽情发送（例如每块含512个字节）。

必须在每个发出的数据块都得到接收方确认后，才可以发送下一个数据块。这种确认机制通过随各个数据块一同发送的编块号来实现。数据块小于固定块大小表示文件传输的结束。

图2 TFTP数据包

表1 TFTP操作码

使用TFTP为AT32F407实现IAP

此IAP实现由基于LwIP TCP/IP栈的TFTP服务器组成。此服务器会对远程TFTP客户端（PC）发来的写请求做出响应。TFTP读请求会被忽略。TFTP通常会将接收到的文件写入到文件系统，但是该服务器却并非如此，它会将接受到的数据块写入到MCU FLASH（用户FLASH区域中）。

注：在这个实现过程中，数据块大小固定为512个字节。

图3 使用TFTP实现IAP流程图

使用软件

要通过TFTP对IAP进行测试，需执行以下步骤：

1.在iap.h文件中，取消USE_IAP_TFTP选项的注释。

2.重新编译软件。使用生成的映射文件，确保IAP代码区域之间没有重叠（从地址0x0开始），而且用户FLASH区域从以下地址开始：APP_START_SECTOR_ADDR（在iap.h中定义）。

3.在AT32 FLASH中编写并运行软件程序。

4.要进入IAP模式，需要在按住开发版上的USER Key。

5.分配完IP后（可以是静态或动态地址），用户即可启动IAP流程。

6.在PC侧，打开TFTP客户端（例如Tftpd64），然后配置TFTP服务器地址（Tftpd64中的主机地址）。

7.单击Tftpd64实用程序中的Put（写入）按钮，启动文件写请求。

8.在IAP操作结束时，可以复位开发板并在AT32 FLASH中运行刚刚编写的应用程序。

图4 TFTP64对话框

使用HTTP实现IAP

RFC1867中定义了使用HTTP进行文件上传。此文件上传方法是基于HTTP表单。发送原始二进制数据时，要使用HTTP POST方法而不是GET方法。

以下是一个HTML代码示例，用于实现基于表单的文件上传：

图5 文件上传HTML表单的浏览器画面

注：在发送文件数据前，Web客户端会首先发送HTTP头文件数据，其中包含诸如文件名称和内容长度等信息，Web服务器必须对其中的一些信息进行解析。

Web客户端使用的HTTP头文件格式并不总是相同。图6显示的是Internet Explorer在POST请求中的HTTP头文件格式。图7显示的是Mozilla Firefox的HTTP头文件格式。

HTTP Web服务器必须能够处理这些不同的格式。

图6 IE11 HTTP头文件格式

图7 Mozilla Firefox HTTP头文件格式

使用HTTP在AT32F407上实现IAP

此IAP实现由基于LwIP栈的HTTP Web服务器组成。在浏览器中输入的AT32的IP地址后，将显示登录Web页面（图8）。此登录Web页面只有已获授权的用户才能使用IAP文件上传功能。

图8 登录web页面

注：1.默认的User ID（用户ID）为user，Password（密码）为at32。

2.如果User ID（用户ID）或Password（密码）不正确，登录Web页面会重新加载。登录成功后，浏览并选择要上传到AT32 FLASH的二进制文件。

注：确保二进制文件大小不超过AT32用户FLASH区域的总容量。

单击Upload（上传）按钮后，将向服务器发出POST请求。这时，服务器开始擦除用户FLASH区域的全部内容，等待接受二进制文件原始数据。然后将街收到的数据写入用户FLASH区域。

注意，要接收的数据总长度信息将从传输开始时发出的HTTP头文件数据中提取。在IAP操作结束后，Web页面将只是IAP操作成功，同时显示一个可用于复位MCU的按钮。

图9 文件上传完成web页面

图10 使用HTTP实现IAP的流程图

使用软体

要使用HTTP对IAP进行测试，需执行以下步骤：

1.在iap.h文件中，取消选项USE_IAP_HTTP的注释。

2.重新编译软件，使用生成的映射文件，确保IAP区域代码之间没有重叠（从地址0x0开始），而且用户FLASH区域从以下地址开始：APP_START_SECTOR_ADDR（在iap.h中定义）。

3.在AT32 FLASH中编写并运行软件程序。

4.要进入IAP模式，需要再按住开发版上的USER Key。

5.分配完IP地址后（可以是静态或动态地址），用户即可启动IAP流程

6.打开Web客户端（Mozilla Firefox或Internet Explorer），输入AT32 IP地址

7.会显示登录Web页面。在User ID（用户ID）字段中输入”user”，在Password（密码）字段中输入”at32”，然后按下Login（登录）按钮。

8.IP操作结束后，将加载新的Web页面，只是文件上传操作已经成功完成。

9.可以按下Reset MCU（复位MCU）按钮复位MCU，然后在AT32 FLASH中运行刚刚编写的应用程序。

注：使用以下Web客户端对软件进行测试：Microsoft Internet Explorer 11和Mozilla Firefox 80.0

已知限制

二进制文件中添加的额外字节

Internet浏览器（Microsoft Internet Explorere或Mozilla Firefox）会在上传的二进制文件的末尾添加一个随机边界标记（根据RFC1521规定，此标记不得超过72个字节）。在最新的IAP软件版本中，并没有删除此边界标记，而是在空间足够的情况下将其存储在FLASH中。如果没有足够空间，则不会在FLASH中写入额外字节，也不会返回错误。

环境

硬件配置

1.DM9162以太网模块

2.AT-START-F407开发板

3.以太网线

软件源码

utilities\at32f407_emac_iap_demo\source_code\bootloader, emac iap源程序，运行iap升级程序

MAC地址和IP地址设置

在netconf.h文件中对MAC地址进行了定义。默认的MAC地址固定为：00:00:44:45:56:01。在netconf.h文件中对IP地址进行了定义。IP地址可以设置为静态地址，也可以设置为由DHCP服务器分配的动态地址。默认的静态地址为：192.168.81.37。可以通过在lwipopts.h文件中使能LWIP_DHCP来选择DHCP模式。

软件文件组成

表2 介绍了项目源文件

注：表格中没有列出标准固件库和LwIP栈中所使用的文件。

构建IAP映像

为了构建IAP映像（将会使用IAP软件加载），应确保以下几点：

1.编译/链接的软件必须从用户FLASH区域的起始地址开始运行（此地址应与iap.h的APP_START_SECTOR_ADDR中所定义的地址相同）。

2.将向量表的起始地址配置为用户FLASH区域的起始地址：

A.在应用程序代码中，使用misc.h/.c驱动程序的NVIC_SetVectorTable函数来重新定位应用程序加载地址的向量表。例如，将向量表基本位置设置为0x08010000：NVIC_SetVectorTable(NVIC_VectTab_FLASH, 0x10000)

B.通过修改system_at32f4xx.c文件中定义的VECT_TAB_OFFSET常量的值。例如，将向量表基本位置设置为0x08010000：#define VECT_TAB_OFFSET 0x10000

3.编译后的软件大小不超过用户FLASH区域的总容量。

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选型指南 - 雅特力 - 202401 PDF 中文下载

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雅特力（Artery）AT32全系列32位微控制器（MCU）选型指南（英文）

描述- Founded in 2016, ARTERY Technology is a professional design company that is committed to promoting innovative development of the 32-bit microcontroller industry, supported by its state-of-the-art R&D technology, a comprehensive set of IP databases, and deep expertise in resource integration.

型号- AT-SURF-F437,AT32F413CCU7,AT32A403ACGU7,AT32F405CCU7,AT32F403A SERIES,AT32F405 SERIES,AT32F407 SERIES,AT32L021K6U7-4,AT32F421K6T7,AT32F425R8T7,AT32F423VBT7,AT32F423RBT7-7,AT32A403ACGT7,AT32A423RBT7-7,AT32A423CCU7,AT32F413CBT7,AT32F435CMT7,AT32F403ARCT7,AT32L021C4T7,AT32F435RCT7,AT32F435ZGT7,AT32F405CCT7,AT32F403ACET7,AT32A423R8T7,AT32L021K8T7,AT32A423 SERIES,AT32 WB SERIES,AT32F437 SERIES,AT32A423CBT7,AT32L021F8P7,AT32-AUDIO-EV,AT32F435CMU7,AT32F415KBU7-4,AT32F413CBU7,AT32F402CBT7,AT32F405KCU7-4,AT32F407RCT7,AT32L021G4U7,AT32F403ACGU7,AT32F425K8U7-4,AT32F402KBU7-4,AT32F425R8T7-7,AT32F415RCT7,AT32F423VCT7,AT32F402CBU7,AT32-COMM-EV,AT32F423T8U7,AT32F425K6T7,AT32F435CDT7,AT32F405RBT7,AT32A403ARCT7,AT32F421K6U7,AT32F421G8U7,AT32F415RBT7-7,AT32F421F4P7,AT32A423CCT7,AT32 F SERIES,AT32F413KCU7-4,AT32F425F6P7,AT32F423C8T7,AT32A403ACEU7,AT32F421 SERIES,AT32F423 SERIES,AT32F423RCT7-7,AT32A423TBU7,AT32A423C8T7,AT32-MOTOR-EV,AT32F421K8T7,AT32-LCD-EV,AT32F413C8T7,AT32F415RBT7,AT32F403ARET7,AT32F435CGT7,AT32A423K8U7-4,AT32A403ACET7,AT32F435VCT7,AT32A423C8U7,AT32F403ACGT7,AT32F421C4T7,AT32L021K6T7,AT32A423R8T7-7,AT32F403AVCT7,AT32L021F6P7,AT32F415RCT7-7,AT32F435CGU7,AT-LINK-ISO+,AT32F415CCT7,AT32F405KBU7-4,AT32F407VCT7,AT32F405CBU7,AT32F415KCU7-4,AT32A423TCU7,AT32F407RET7,AT32F415 SERIES,AT32 A,AT32A423CBU7,AT32F435RMT7,AT32L021K8U7,AT32L021,AT32 F,AT-LINK-EZ,AT32 L,AT32A423KBU7-4,AT32F423C8U7,AT32F435RDT7,AT32L021F8U7,AT32F425K8T7,AT32F405CBT7,AT32A403AVCT7,AT32F421K8U7,AT32A403ARET7,AT32F423TBU7,AT32F421K6U7-4,AT32F435-DVP-EV,AT32F421F6P7,AT32F403A,AT32 L SERIES,AT32F402 SERIES,AT32A403ACCU7,AT32F415CBT7,AT32F415R8T7,AT32F425F8P7,AT32A403A,AT32F423R8T7,AT32F425C6U7,AT32A423T8U7,AT-START,AT32F421K4U7-4,AT32A,AT32F423CCU7,AT32F402RCT7,AT-LINK,AT32L021C8T7,AT32F403ARGT7,AT32WB415CCU7-7,AT32F415CCU7,AT32A403ACCT7,AT32F403AVET7,AT32F435RGT7,AT32F435VMT7,AT32F421C6T7,AT32A423VBT7,AT32L021K4U7-4,AT32L021K4T7,AT32F423TCU7,AT32F405RBT7-7,AT32F413KBU7-4,AT32F435ZCT7,AT32 A SERIES,AT32F423CCT7,AT32WB415,AT32L021F4P7,AT32L021G8U7,AT32F407VET7,AT32F413 SERIES,AT32F407RGT7,AT32F403ACCU7,AT32L021K6U7,AT32F423CBU7,AT32A423RCT7-7,AT32F435VDT7,AT-LINK FAMILY,AT32F415CBU7,AT32L021K8U7-4,AT32A423VCT7,AT32L021F6U7,AT32A403AVET7,AT32 WB,AT32F425K6U7-4,AT32F425C6T7,AT32F421G4U7,AT32A403ARGT7,AT32A423KCU7-4,AT32F425 SERIES,AT32F421F8P7,AT32F423CBT7,AT32F413RCT7,AT32F425R6T7-7,AT32F413,AT32F423V8T7,AT32F415,AT32F423KCU7-4,AT32F402CCT7,AT32F421K4T7,AT32F435CDU7,AT32F425C8U7,AT32WB415 SERIES,AT32F425R6T7,AT32F423RBT7,AT32F423K8U7-4,AT32F421,AT32F402,AT32F435VGT7,AT32F405,AT32A423RBT7,AT32L021C6T7,AT32F407,AT32F402CCU7,AT32F421C8T7,AT32F435CCT7,AT32F403AVGT7,AT32F405RCT7,AT32F423R8T7-7,AT32F403ACCT7,AT32F435ZMT7,AT32A423V8T7,AT32F413RBT7,AT32F405RCT7-7,AT32F415C8T7,AT32F402RBT7-7,AT32F435,AT32F437,AT32F407VGT7,AT32F435CCU7,AT32L021G6U7,AT32,AT32F402RCT7-7,AT32F403ACEU7,AT32F415K8U7-4,AT32L021K4U7,AT32F415R8T7-7,AT-LINK+,AT32F423RCT7,AT32F402KCU7-4,AT32F402RBT7,AT32F423,AT32F425,AT32F413CCT7,AT32A423RCT7,AT32F421K4U7,AT32F421K8U7-4,AT32L021F4U7,AT32F425C8T7,AT32A403AVGT7,AT32F421G6U7,AT32F423KBU7-4,AT32F435ZDT7,AT32A423

选型指南 - 雅特力 - 202401 PDF 英文下载

【经验】雅特力AT32 MCU Printf的功能使用方法

内容概述本文档主要介绍雅特力AT32 MCU在Keil和IAR两种工程环境下的printf功能使用方法。其共包含6种方法,各方法的具体用法在具体内容中描述。

设计经验发布时间 : 2022-05-26

AT32 雅特力MCUs 微控制器产品选型表

型号- AT-SURF-F437,AT32F413CCU7,AT32F437ZCT7,AT32A403ACGU7,AT32F456CCU7,AT32F405CCU7,AT32F455RCT7,AT32L021K6U7-4,AT32F421K6T7,AT32F437VMT7,AT32F425R8T7,AT32M412C8T7,AT32F455CET7,AT32F437RGT7,AT32M412K8U7-4,AT32F423VBT7,AT32F423RBT7-7,AT32A403A 系列,AT32A403ACGT7,AT32A423RBT7-7,AT32A423CCU7,AT32F413CBT7,AT32M416E8P7,AT32F435CMT7,AT32F403ARCT7,AT32L021C4T7,AT32F435ZGT7,AT32F435RCT7,AT32F405CCT7,AT32 A 系列,AT32F403ACET7,AT32F457 系列,AT32F405 系列,AT32A423R8T7,AT32L021K8T7,AT32 L 系列,AT32A423CBT7,AT32L021F8P7,AT32 F 系列,AT32F435CMU7,AT32F437VDT7,AT32F415KBU7-4,AT32F413CBU7,AT32F402CBT7,AT32F405KCU7-4,AT32F407RCT7,AT32L021G4U7,AT32F403ACGU7,AT32F425K8U7-4,AT32F402KBU7-4,AT32F425R8T7-7,AT32F415RCT7,AT32F423VCT7,AT32M412E8P7,AT32M416EBP7,AT32F402CBU7,AT32F457RET7,AT32F456ZCT7,AT32F423T8U7,AT32F457VCT7,AT32F425K6T7,AT32F435CDT7,AT32F405RBT7,AT32A403ARCT7,AT32F421K6U7,AT32F455ZET7,AT32M416C8T7,AT32F421G8U7,AT32F415RBT7-7,AT32F421F4P7,AT32M416KBU7-4,AT32A423CCT7,AT32F456VET7,AT32F413KCU7-4,AT32F423C8T7,AT32A403ACEU7,AT32F437VGT7,AT32F437ZMT7,AT32F423RCT7-7,AT32M412KBU7-4,AT32F455RET7,AT32A423TBU7,AT32A423C8T7,AT32F421K8T7,AT32F455VCT7,AT32M412KBT7,AT32F435 系列,AT32F413C8T7,AT32F415RBT7,AT32F403ARET7,AT32F435CGT7,AT32A423K8U7-4,AT32A403ACET7,AT32F435VCT7,AT32A423C8U7,AT32F403ACGT7,AT32F421C4T7,AT32L021K6T7,AT32A423R8T7-7,AT32F403AVCT7,AT32L021F6P7,AT32F437ZDT7,AT32F415RCT7-7,AT32F435CGU7,AT-LINK-ISO+,AT32F415CCT7,AT32F405KBU7-4,AT32F407VCT7,AT32F405CBU7,AT32F415KCU7-4,AT32A423TCU7,AT32F407RET7,AT32 A,AT32F456 系列,AT32A423CBU7,AT32F435RMT7,AT32 M 系列,AT32L021K8U7,AT32L021,AT32 F,AT-LINK-EZ,AT32 L,AT32 M,AT32A423KBU7-4,AT32F423C8U7,AT32F423 系列,AT32F435RDT7,AT32M416KBT7,AT32L021F8U7,AT32F425K8T7,AT32F405CBT7,AT32A403AVCT7,AT32F421K8U7,AT32F455ZCT7,AT32F457RCT7,AT32A403ARET7,AT32F423TBU7,AT32F421K6U7-4,AT32F421F6P7,AT32F403A,AT32F456RET7,AT32F456VCT7,AT32F455,AT32F456,AT32F457,AT32A403ACCU7,AT32F415CBT7,AT32F415R8T7,AT32F425F8P7,AT32A403A,AT32F437ZGT7,AT32F423R8T7,AT32F455VET7,AT32M412K8T7,AT32F425C6U7,AT32A423T8U7,AT-START,AT32F421K4U7-4,AT32A,AT32F437RCT7,AT32F423CCU7,AT32F402 系列,AT32M412,AT32F425 系列,AT32F402RCT7,AT32M416,AT-LINK,AT32L021C8T7,AT32F403ARGT7,AT32WB415CCU7-7,AT32F415CCU7,AT32A403ACCT7,AT32F403AVET7,AT32F435VMT7,AT32F435RGT7,AT32F421C6T7,AT32A423VBT7,AT32L021K4U7-4,AT32L021K4T7,AT32F423TCU7,AT32F405RBT7-7,AT32F413KBU7-4,AT32F435ZCT7,AT32WB415 系列,AT32M412 系列,AT32F423CCT7,AT32WB415,AT32L021F4P7,AT32L021G8U7,AT32F407VET7,AT32F407RGT7,AT32F403ACCU7,AT32L021K6U7,AT32F423CBU7,AT32F403A 系列,AT32F456CET7,AT32A423RCT7-7,AT32F435VDT7,AT-LINK FAMILY,AT32F415CBU7,AT32L021K8U7-4,AT32A423VCT7,AT32L021F6U7,AT32A403AVET7,AT32 WB,AT32F413 系列,AT32F457ZET7,AT32F425K6U7-4,AT32F425C6T7,AT32F421G4U7,AT32F407 系列,AT32A403ARGT7,AT32A423KCU7-4,AT32M416K8T7,AT32F455CCU7,AT32F455 系列,AT32F421F8P7,AT32F423CBT7,AT32F413RCT7,AT32F456RCT7,AT32F425R6T7-7,AT32M416 系列,AT32F456CEU7,AT32F413,AT32F423V8T7,AT32F415,AT32F437VCT7,AT32F423KCU7-4,AT32F402CCT7,AT32M416K8U7-4,AT32F421K4T7,AT32F435CDU7,AT32F425C8U7,AT32F425R6T7,AT32F455CCT7,AT32F423RBT7,AT32A423 系列,AT32M416CBT7,AT32M412CBT7,AT-LINK-PRO,AT32F423K8U7-4,AT32F421,AT32F402,AT32 WB 系列,AT32F421 系列,AT32F435VGT7,AT32F405,AT32A423RBT7,AT32L021C6T7,AT32F407,AT32F402CCU7,AT32F421C8T7,AT32F435CCT7,AT32F415 系列,AT32F403AVGT7,AT32F405RCT7,AT32F423R8T7-7,AT32F403ACCT7,AT32F435ZMT7,AT32A423V8T7,AT32F413RBT7,AT32F405RCT7-7,AT32F415C8T7,AT32F402RBT7-7,AT32F435,AT32F437,AT32F407VGT7,AT32F435CCU7,AT32L021G6U7,AT32,AT32F402RCT7-7,AT32F403ACEU7,AT32F415K8U7-4,AT32L021K4U7,AT32F415R8T7-7,AT-START系列,AT-LINK+,AT32F437RDT7,AT32F423RCT7,AT32F437 系列,AT32F402KCU7-4,AT32F402RBT7,AT32M412EBP7,AT32F456CCT7,AT32F456ZET7,AT32F425,AT32F413CCT7,AT32A423RCT7,AT32F421K4U7,AT32F421K8U7-4,AT32L021F4U7,AT32F425C8T7,AT32F437RMT7,AT32F457VET7,AT32A403AVGT7,AT32F421G6U7,AT32F455CEU7,AT32F457ZCT7,AT32L021 系列,AT32F423KBU7-4,AT32F435ZDT7,AT32A423

选型指南 - 雅特力 - 2024/6/26 PDF 中文下载

【经验】雅特力AT32 MCU USB设备库的架构和使用方法

本文主要介绍雅特力MCU AT32 USB设备库的结构和库的使用方法，AT32 USB是基于USB2.0全速设备，不支持USB2.0高速设备。这里库的作用是用来管理USB外设和实现USB的基本协议，使开发者能够更快的上手开发。

设计经验发布时间 : 2023-03-04

【经验】解析雅特力AT32系列MCU RTC入门指南

RTC计数逻辑位于电池供电域，内部为一个32位递增计数器，只要电池供电域有电，RTC便会一直运行，不受系统复位以及VDD掉电影响。本文雅特力将为大家介绍AT32系列MCU的RTC入门指南。

设计经验发布时间 : 2023-04-25

雅特力携多款AT32 MCU新品与应用方案亮相2024慕尼黑上海电子展

7月8日，2024慕尼黑上海电子展electronica China在上海新国际博览中心拉开序幕，作为全球电子行业的盛会，汇聚了国内外众多优质电子企业。雅特力携高性能AT32 MCU与应用方案齐亮相，呈现了多款电机控制、工业控制、汽车电子、智能家居、消费、商务，及新能源等应用方案。现场人流攒动、氛围热烈！

原厂动态发布时间 : 2024-07-17