通讯协议

STM32端 调试串口通信 ax_uart_db.c

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  * @作  者  Musk Han@XTARK
  * @版  本  V1.0
  * @日  期  2019-7-26
  * @内  容  调试串口通信
  *
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  * @说  明
  *
  * 1.USB串口通信，printf函数已定向到该串口，可以输出调试信息
  * 2.可以使用具有X-Protocol协议进行数据发送。
  * 3.开启UART的串口数据接收功能，使用中断方式，X-Protocol协议通信
	* 4.可通过AX_UART_DB_GetRxData()函数判断是否有数据接收
  *
  * X-Protocol协议介绍（变帧长）
  * 帧定义：AA 55 | 0B  | 01  | 03 E8 FC 18 00 0A | 14
  *        帧头   帧长   帧码  数据                校验和
  * 帧  头：双帧头，抗干扰强
  * 帧  长：根据数据长度设定
  * 帧  码：用户根据功能设定，标识帧的唯一性
  * 数  据：高位在前，长度可变，内容自由组合8位，16位，32位数据
  * 校验和：前面数据累加和的低8位
  * 帧示例：( AA 55 0B 01 03 E8 FC 18 00 0A 14 ) 内容：1000，-1000,10,
  * 
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  */

#include "ax_uart_db.h"
#include <stdio.h>

static uint8_t uart_db_flag_rx_ok = 0; //接收成功标志
static uint8_t uart_db_rx_con=0;       //接收计数器
static uint8_t uart_db_rx_checksum;    //帧头部分校验和
static uint8_t uart_db_rx_buf[40];     //接收缓冲，数据内容小于等于32Byte
static uint8_t uart_db_tx_buf[40];     //发送缓冲

/**
  * @简  述  UART DB调试串口初始化
  * @参  数  baud： 波特率设置
  * @返回值	 无
  */
void AX_UART_DB_Init(uint32_t baud)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	//**调试串口USART配置******
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);  //打开串口GPIO的时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);  //打开串口外设的时钟
	
	//将USART Tx的GPIO配置为推挽复用模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	//将USART Rx的GPIO配置为浮空输入模式
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

	//配置USART参数
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = baud; //波特率
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
	
	//配置USART为中断源
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //抢断优先级	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;	//子优先级
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;	//使能中断
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);//初始化配置NVIC
	
	//使能串口接收中断
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	//使能 USART， 配置完毕
	USART_Cmd(USART1, ENABLE);
}

/**
  * @简  述  DBUART 串口中断服务函数
  * @参  数  无 
  * @返回值  无
  */
void USART1_IRQHandler(void)
{
	uint8_t Res;
	
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  //接收中断
	{
		Res =USART_ReceiveData(USART1);	
		
		if(uart_db_rx_con < 3)    //==接收帧头 + 长度
		{
			if(uart_db_rx_con == 0)  //接收帧头1 0xAA
			{
				if(Res == 0xAA)
				{
					uart_db_rx_buf[0] = Res;
					uart_db_rx_con = 1;					
				}
				else
				{
					
				}
			}else if(uart_db_rx_con == 1) //接收帧头2 0x55
			{
				if(Res == 0x55)
				{
					uart_db_rx_buf[1] = Res;
					uart_db_rx_con = 2;
				}
				else
				{
					uart_db_rx_con = 0;						
				}				
			}
			else  //接收数据长度
			{
				uart_db_rx_buf[2] = Res;
				uart_db_rx_con = 3;
				uart_db_rx_checksum = (0xAA+0x55) + Res;	//计算校验和
			}
		}
		else    //==接收数据
		{
			if(uart_db_rx_con < (uart_db_rx_buf[2]-1) )
			{
				uart_db_rx_buf[uart_db_rx_con] = Res;
				uart_db_rx_con++;
				uart_db_rx_checksum = uart_db_rx_checksum + Res;					
			}
			else    //判断最后1位
			{
				//数据校验
				if( Res == uart_db_rx_checksum )  //校验正确
				{	
					//此处进行数据解析
					uart_db_flag_rx_ok = 1;
					
					//接收完成，恢复初始状态
					uart_db_rx_con = 0;					
				}
			}
		}
		
    USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	} 
}

/**
  * @简  述  获取接收的数据
  * @参  数  *pbuf：接收数据指针,第1个字节为帧编码，后面为数据
  * @返回值	 0-无数据接收，other-需要读取的数据字节个数
  */
uint8_t AX_UART_DB_GetData(uint8_t *pbuf)
{
	uint8_t cnt,i;
	
	if(uart_db_flag_rx_ok != 0)
	{
		cnt = uart_db_rx_buf[2]-4;
		
		for(i=0; i<cnt; i++)
		{
			*(pbuf+i) = uart_db_rx_buf[3+i];
		}
		
		uart_db_flag_rx_ok = 0;
		return cnt;
	}
	else
	{
		return 0;
	}	
}

/**
  * @简  述  UART 发送数据（X-Protocol协议）
  * @参  数  *pbuf：发送数据指针
  *          len：发送数据长度个数，≤27 (32-5)
  *          num：帧号，帧编码
  * @返回值	 无
  */
void AX_UART_DB_SendPacket(uint8_t *pbuf, uint8_t len, uint8_t num)
{
	uint8_t i,cnt;	
  uint8_t tx_checksum = 0;//发送校验和
	
	if(len <= 32)
	{
		/******获取数据******/
		uart_db_tx_buf[0] = 0xAA;    //帧头
		uart_db_tx_buf[1] = 0x55;    //
		uart_db_tx_buf[2] = len+5;  //根据输出长度计算帧长度
		uart_db_tx_buf[3] = num;    //帧编码
		
		for(i=0; i<len; i++)
		{
			uart_db_tx_buf[4+i] = *(pbuf+i);
		}
		
		/******计算校验和******/	
		cnt = 4+len;
		for(i=0; i<cnt; i++)
		{
			tx_checksum = tx_checksum + uart_db_tx_buf[i];
		}
		uart_db_tx_buf[i] = tx_checksum;
		
		
		/******发送数据******/	
		cnt = 5+len;
		
		//查询传输方式
		for(i=0; i<cnt; i++)
		{
			USART_SendData(USART1, uart_db_tx_buf[i]);
			while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC) != SET);
		}
	}
}

/**************************串口打印相关函数重定义********************************/
/**
  * @简  述  重定义putc函数（USART1）	
  */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
	/* Place your implementation of fputc here */
	/* e.g. write a character to the USART */
	USART_SendData(USART1, (uint8_t) ch);

	/* Loop until the end of transmission */
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET)
	{}

	return ch;
}

/**
  * @简  述  重定义getc函数（USART1）	
  */
int fgetc(FILE *f)
{
	/* 等待串口1输入数据 */
	while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET)
	{}

	return (int)USART_ReceiveData(USART1);
}

/******************* (C) 版权 2019 XTARK **************************************/

STM32端 串口通信ax_uart_pi.c

ROS端

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