diff --git a/Source/SIF.c b/Source/SIF.c index 20c45ea..618d6f3 100644 --- a/Source/SIF.c +++ b/Source/SIF.c @@ -2,8 +2,235 @@ #include "common.h" +#define DATA_REV_PIN gpio_get(SIF_REV_PIN) + +#ifdef _SIF_DEBUG_ + char log_str[128] = { 0 }; +#endif + +typedef enum { + INITIAL_STATE = 0, // 初始状态,等待接收同步信号 + SYNC_L_STATE = 1, // 接收同步低电平信号状态 + SYNC_H_STATE = 2, // 接收同步高电平信号状态 + DATA_REV_STATE = 3, // 读取数据码电平状态 + END_SIGNAL_STATE = 4, // 接收结束电平信号状态 + RESTART_REV_STATE = 5 // 接收过程出错重新接收状态 +} REV_STATE_e; // 接收数据状态枚举 + +unsigned char receive_state = 0; //接收数据状态 +unsigned char receive_bit_num = 0; //接收的bit位个数 +unsigned char receive_data_num = 0; //接收的数据个数 + +unsigned char sif_receive_data_buf[REV_DATA_NUM] = { 0 }; //接收数据缓存数组如果一帧数据有多个数据打开注释 +unsigned char sif_receive_data[REV_DATA_NUM] = { 0 }; +unsigned int H_L_Level_time_cnt = 0; //高低电平时间计数 + +unsigned int Tosc = TOSC; //波形时基单元,一般带波特率自适应的,不会说明高低电平的时间,会用一个Tosc时基描述 +//如上面的波形图,要求 32Tosc = 0.5ms = 500us +//所以:一个Tosc = 500us/32 ≈ 15us,而定时器0单次定时时间为5us,所以实际一个Tosc = 15us/5us = 3 次 +//可以理解为 5us 是人为设置的一个定时器单次定时时间,再这个定时时间的基础上又产生了一个实际时基Tosc,用在波形上,波形基于这个Tosc时基单元 +//可以动态的调整高低电平的时间,只要Tosc改变,992Tosc和32Tosc以及64Tosc对应的时间也会随之改变;然后我们反过来思考,再不知道波特率的情况下, +//去读取同步信号高电平的时间,将读到的时间计数H_L_Level_time_cnt * 15us是高电平的真实维持时间 = 32 * Tosc * 5us = SHORT_TIME_NUM * Tosc * 5us +//Tosc = H_L_Level_time_cnt / SHORT_TIME_NUM +//在本案例中,一帧数据 = 992Tosc+32Tosc+(64+32)*8*12Tosc = 10240*Tosc 次 +//1秒钟 = 1000000us,单次定时 5us,则1s / 5us = 200000 次 +//则1秒钟可以接收 200000 / (10240 * Tosc) = 200000/10240/Tosc = 19/Tosc 帧数据 + +uint8_t start_H_L_Level_timming_flag = 0; //开始高低电平计时标记 +uint8_t has_read_bit = 0; //1-已经读取一个bit位 +uint8_t read_success = 0; //一帧数据是否读取成功,0-不成功,1-成功 +uint8_t is_end_bit = 0; // 结束帧判定 0-未结束,1-结束标志 + + +void GPIO_SIF_Init(void) +{ + gpio_init(SIF_REV_PIN); + gpio_set_dir(SIF_REV_PIN, GPIO_OUT); +} + +void TIMER_SIF_IRQHandler(void) +{ + if (start_H_L_Level_timming_flag == 1) { + H_L_Level_time_cnt++; //高低电平维持时间计数变量 + } + + Receive_SIF_Data_Handle(); //接收数据处理,波特率自适应 + +} + +void Receive_SIF_Data_Handle(void) +{ + switch (receive_state) //检测当前接收数据状态 + { + case INITIAL_STATE: //初始状态,未接收到同步信息,进行同步判断 + if (DATA_REV_PIN == LOW) //判断接收引脚的电平状态,当读到低电平时,开始计时 + { + receive_bit_num = REV_BIT_NUM; //重置bit位计数器 + receive_data_num = 0; //重置接收数据个数 + H_L_Level_time_cnt = 0; //高低电平计时变量清0 + read_success = 0; //结束位置低电平判定清零 + start_H_L_Level_timming_flag = 1; //开始高低电平计时 + is_end_bit = 0; + receive_state = SYNC_L_STATE; //进入读取同步低电平信号状态 + memset(sif_receive_data_buf, 0, 16); + } + break; + + case SYNC_L_STATE: //在读取同步低电平信号期间 + if (H_L_Level_time_cnt > SYNC_TIME_NUM * Tosc) //如果低电平时间 > SYNC_TIME_NUM*Tosc=992*3*5us + { //同步状态空闲时间大于15ms + if (DATA_REV_PIN == HIGH) //判断接收引脚的电平状态,当读到高电平时 + { + H_L_Level_time_cnt = 0; //高低电平计时变量清0 + receive_state = SYNC_H_STATE; //进入读取同步信号高电平状态 + } + } else { + if (DATA_REV_PIN == HIGH) //同步信号低电平检测期间读到高电平重新计时 + { + receive_state = RESTART_REV_STATE; //进入重新接收状态 + } + } + break; + + case SYNC_H_STATE: //在读取同步高电平信号期间 + if (H_L_Level_time_cnt >= LOGIC_CYCLE_NUM * Tosc) //如果高电平时间超过了(32+64=96)个Tosc,则认为超时 + { + receive_state = RESTART_REV_STATE; //进入重新接收状态 + } else { + if (DATA_REV_PIN == LOW) //同步信号高电平检测期间读到低电平 + { + //在同步信号高电平检测期间读到低电平可能有如下状态: + //1、高电平时间短,不满32Tosc + //2、高电平时间正好=32Tosc + //3、高电平时间长,超过32Tosc + //不管何种状态,都要 调整 Tosc 的值达到波特率自适应 + //H_L_Level_time_cnt * 5us 要求是 SHORT_TIME_NUM * Tosc * 5us, + //即 H_L_Level_time_cnt = SHORT_TIME_NUM * Tosc + Tosc = H_L_Level_time_cnt / SHORT_TIME_NUM; //调整 Tosc 的值 + H_L_Level_time_cnt = 0; //高低电平计时变量清0 + receive_state = DATA_REV_STATE; //进入读取数据码低电平状态 + } + } + break; + + case DATA_REV_STATE: //在读取数据码电平期间 + //逻辑"0"为 64Tosc低电平 + 32Tosc高电平 + //逻辑"1"为 32Tosc低电平 + 64Tosc高电平 + //不管是逻辑"0"还是逻辑"1",周期一样,都是32Tosc + 64Tosc = 96Tosc + //可以取中间时间点进行判断,96Tosc / 2 = 48Tosc,当计数>=48Tosc时读取引脚电平 + //如果还没有读取一个bit位,且时间计数已经>=48Tosc + if ((has_read_bit == 0) && (H_L_Level_time_cnt >= (HALF_LOGIC_CYCLE * Tosc))) { + sif_receive_data_buf[receive_data_num] |= DATA_REV_PIN; + has_read_bit = 1; + } + //如果已经读取一个bit位,且时间计数已经>=96Tosc,说明一个逻辑周期过去了 + if ((has_read_bit == 1) && (H_L_Level_time_cnt >= (LOGIC_CYCLE_NUM * Tosc))) { + H_L_Level_time_cnt = 0; //高低电平计时变量清0 + has_read_bit = 0; //清0,读取下一个bit位 + receive_bit_num--; //接收的bit数-- + if (receive_bit_num == 0) //如果一个字节8个bit位接收完成 + { + receive_data_num++; //接收的数据个数++ + receive_bit_num = REV_BIT_NUM; //重置接收bit位个数 + + if (receive_data_num >= REV_DATA_NUM) //如果数据采集完毕 超出了最大值 + { + start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低电平计时 + H_L_Level_time_cnt = 0; //定时器计数值清0 + receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清0 + } + } else //如果一个字节8个bit位还没有接收完成 + { + //将接收数据缓存左移一位,数据从高bit位开始接收 + sif_receive_data_buf[receive_data_num] = sif_receive_data_buf[receive_data_num] << 1; + + } + } + // 记录 结束标志 + if (H_L_Level_time_cnt == (END_SIGNAL_FLAG_NUM * Tosc) && (DATA_REV_PIN == LOW)) { + is_end_bit = 1; + has_read_bit = 0; + read_success = 1; //一帧数据读取成功 +#ifdef _SIF_DEBUG_ + sprintf(log_str, "rn:%d,%s.", receive_data_num, sif_receive_data_buf); +#endif + Check_Sum_Handle(); + start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低电平计时 + H_L_Level_time_cnt = 0; //定时器计数值清0 + receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清0 + } + + break; + + case END_SIGNAL_STATE: //在接收结束信号低电平期间 + if (DATA_REV_PIN == LOW) { + if (H_L_Level_time_cnt >= END_SIGNAL_TIME_NUM * Tosc) //如果读到低电平时间>=5ms + { + read_success = 1; //一帧数据读取成功 + Check_Sum_Handle(); + start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低电平计时 + H_L_Level_time_cnt = 0; //定时器计数值清0 + receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清0 + } + } else //结束信号低电平检测期间一直为低 + { + //if (H_L_Level_time_cnt >= SYNC_L_TIME_NUM) //如果读到低电平时间>=10ms,认为超时 + { //一帧数据发送完成后需要间隔50ms才发送第二帧数据,期间肯定会被拉高 + receive_state = RESTART_REV_STATE; //进入重新接收状态 + } + } + break; + case RESTART_REV_STATE: //重新接收数据状态 + start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低电平计时 + H_L_Level_time_cnt = 0; //定时器计数值清0 + is_end_bit = 0; + receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清0 + break; + } +} + +unsigned char *pGetSIFData(void) //获取SIF数据 +{ + return sif_receive_data; +} + +#ifdef _SIF_DEBUG_ +char *pGetLogStr(void) //获取SIF数据 +{ + return log_str; +} +#endif + +void Check_Sum_Handle() +{ + if (read_success == 1) //如果成功读取一帧数据 + { + //一帧数据接收成功后先根据协议要求进行校验和,验证数据的正确性 + //如果数据正确,根据接收的数据进行分析获取需要的内容 + //if (check_OK) + { + memset(sif_receive_data, 0, REV_DATA_NUM); + memcpy(sif_receive_data, sif_receive_data_buf, REV_DATA_NUM); + memset(sif_receive_data_buf, 0, REV_DATA_NUM); + } + + read_success = 0; //读取一帧数据清0 + } +} + void SIF(void *p) { (void)p; + + GPIO_SIF_Init(); + while (1) + { + char *SIF_DATA = (char *)pGetSIFData(); + + printf("%s", SIF_DATA); + vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(3000)); // 非阻塞延时 + } + + return ; } diff --git a/Source/SIF.h b/Source/SIF.h index ee8316a..582e9a5 100644 --- a/Source/SIF.h +++ b/Source/SIF.h @@ -7,6 +7,38 @@ #include "semphr.h" #include +#include + + +#define _SIF_DEBUG_ 1 + +#define LOW 0 //低电平 +#define HIGH 1 //高电平 +#define SYNC_TIME_NUM 992 //992Tosc中的992 +#define SHORT_TIME_NUM 32 //一个逻辑周期中短的时间:32Tosc中的32 +#define LONG_TIME_NUM 64 //一个逻辑周期中长的时间:64Tosc中的64 +#define LOGIC_CYCLE_NUM 96 //一个逻辑周期 SHORT_TIME_NUM + LONG_TIME_NUM +#define HALF_LOGIC_CYCLE 48 //一个逻辑周期的1/2,即 LOGIC_CYCLE_NUM/2 +#define END_SIGNAL_FLAG_NUM 80 // 判断80左右的位置是否为低电平,如果为低电平 则 +#define END_SIGNAL_TIME_NUM 100 //结束信号电平时间:5ms低电平 + Nms高电平,实际检测5ms低电平就行,一帧数据发送完成后检测5ms低电平就代表完成了,不发数据的时候上拉电阻拉高了 +#define REV_BIT_NUM 8 //接收的bit位个数,看是按字节接收还是按字接收,1字节=8bit,1字=2字节=16bit +#define REV_DATA_NUM 16 //接收的数据个数 + +#define SIF_REV_PIN 13 // 定义sif通信的引脚 +#define TOSC 3 // 定义系统TOSC基数倍数,默认定义为3,程序中支持自适应了 + + + +void GPIO_SIF_Init(void); // GPIO初始化函数 +void Timer_SIF_Init(void); //定时器SIF初始化函数 +void TIMER_SIF_IRQHandler(void); // 定时器中断回调函数 +void Receive_SIF_Data_Handle(void); //接收数据处理—带校准位,即波特率自适应 +void Check_Sum_Handle(void); // 校验和处理 +unsigned char *pGetSIFData(void); //获取SIF数据 + +#ifdef _SIF_DEBUG_ + char *pGetLogStr(void); //获取日志字符串 +#endif extern void SIF(void *p); diff --git a/Source/main.c b/Source/main.c index 0fdb9de..6f18d38 100644 --- a/Source/main.c +++ b/Source/main.c @@ -17,6 +17,7 @@ #include "EC800M_GPS.h" #include "EC800M_4G.h" #include "HC-04.h" +#include "SIF.h" void Led_Blinky(void *pvParameters) { @@ -76,6 +77,8 @@ int main(void) TaskHandle_t EC800M_4G_xHandle = NULL; TaskHandle_t PN532_xHandle = NULL; TaskHandle_t HC_04_xHandle = NULL; + + TaskHandle_t SIF_xHandle = NULL; // 板载LED闪烁 xReturned = xTaskCreate(Led_Blinky, "Blinky task", 512, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &Led_Blinky_xHandle); @@ -118,6 +121,13 @@ int main(void) { printf("HC-04 Task Error!"); } + + // SIF 模块 + xReturned = xTaskCreate(SIF, "SIF task", 512, NULL, tskIDLE_PRIORITY, &SIF_xHandle); + if (xReturned == errCOULD_NOT_ALLOCATE_REQUIRED_MEMORY) + { + printf("HC-04 Task Error!"); + } vTaskStartScheduler();