aixiao/EBIKE-FreeRTOS
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aixiao 2024-04-16 17:56:53 +08:00
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179
Source/SIF.c
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@ -17,131 +17,116 @@ typedef enum {
RESTART_REV_STATE = 5 // 接收过程出错重新接收状态 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 } 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_state = 0; // 接收数据状态
unsigned char receive_bit_num = 0; //接收的bit位个数 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 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_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 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 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 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 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 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 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 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) void GPIO_SIF_Init(void) {
{ // 初始化 GPIO
gpio_init(SIF_REV_PIN); gpio_init(SIF_REV_PIN);
gpio_set_dir(SIF_REV_PIN, GPIO_OUT);
// 将 GPIO 设置为输入模式
gpio_set_dir(SIF_REV_PIN, GPIO_IN);
// 启用下拉模式
gpio_pull_down(SIF_REV_PIN);
} }
void TIMER_SIF_IRQHandler(void) void TIMER_SIF_IRQHandler(void)
{ {
if (start_H_L_Level_timming_flag == 1) { 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 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 Receive_SIF_Data_Handle(); // 接收数据处理，波特率自适应
} }
void Receive_SIF_Data_Handle(void) void Receive_SIF_Data_Handle(void)
{ {
switch (receive_state) //检测当前接收数据状态 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 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 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_bit_num = REV_BIT_NUM; // 重置bit位计数器
receive_data_num = 0; //重置接收数据个数 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 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 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 start_H_L_Level_timming_flag = 1; // 开始高低电平计时
is_end_bit = 0; is_end_bit = 0;
receive_state = SYNC_L_STATE; //进入读取同步低电平信号状态 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); memset(sif_receive_data_buf, 0, 16);
} }
break; break;
case SYNC_L_STATE: //在读取同步低电平信号期间 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 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 { // 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 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 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 receive_state = SYNC_H_STATE; // 进入读取同步信号高电平状态
} }
} else { } 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 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 receive_state = RESTART_REV_STATE; // 进入重新接收状态
} }
} }
break; break;
case SYNC_H_STATE: //在读取同步高电平信号期间 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 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 receive_state = RESTART_REV_STATE; // 进入重新接收状态
} else { } else {
if (DATA_REV_PIN == LOW) //同步信号高电平检测期间读到低电平 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： Tosc = H_L_Level_time_cnt / SHORT_TIME_NUM; // 调整 Tosc 的值
//1、高电平时间短，不满32Tosc H_L_Level_time_cnt = 0; // 高低电平计时变量清0
//2、高电平时间正好=32Tosc receive_state = DATA_REV_STATE; // 进入读取数据码低电平状态
//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; break;
case DATA_REV_STATE: //在读取数据码电平期间 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))) { if ((has_read_bit == 0) && (H_L_Level_time_cnt >= (HALF_LOGIC_CYCLE * Tosc))) {
sif_receive_data_buf[receive_data_num] |= DATA_REV_PIN; sif_receive_data_buf[receive_data_num] |= DATA_REV_PIN;
has_read_bit = 1; 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 // 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))) { 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 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 has_read_bit = 0; // 清0，读取下一个bit位
receive_bit_num--; //接收的bit数-- 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 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_data_num++; // 接收的数据个数++
receive_bit_num = REV_BIT_NUM; //重置接收bit位个数 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 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 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 H_L_Level_time_cnt = 0; // 定时器计数值清0
receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清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 } 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 // 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; sif_receive_data_buf[receive_data_num] = sif_receive_data_buf[receive_data_num] << 1;
} }
@ -150,52 +135,52 @@ void Receive_SIF_Data_Handle(void)
if (H_L_Level_time_cnt == (END_SIGNAL_FLAG_NUM * Tosc) && (DATA_REV_PIN == LOW)) { if (H_L_Level_time_cnt == (END_SIGNAL_FLAG_NUM * Tosc) && (DATA_REV_PIN == LOW)) {
is_end_bit = 1; is_end_bit = 1;
has_read_bit = 0; has_read_bit = 0;
read_success = 1; //一帧数据读取成功 read_success = 1; // 一帧数据读取成功
#ifdef _SIF_DEBUG_ #ifdef _SIF_DEBUG_
sprintf(log_str, "rn:%d,%s.", receive_data_num, sif_receive_data_buf); sprintf(log_str, "rn:%d,%s.", receive_data_num, sif_receive_data_buf);
#endif #endif
Check_Sum_Handle(); Check_Sum_Handle();
start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低电平计时 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 H_L_Level_time_cnt = 0; // 定时器计数值清0
receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清0 receive_state = INITIAL_STATE; // 接收状态清0
} }
break; break;
case END_SIGNAL_STATE: //在接收结束信号低电平期间 case END_SIGNAL_STATE: // 在接收结束信号低电平期间
if (DATA_REV_PIN == LOW) { 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 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 read_success = 1; // 一帧数据读取成功
Check_Sum_Handle(); Check_Sum_Handle();
start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低电平计时 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 H_L_Level_time_cnt = 0; // 定时器计数值清0
receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清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 } 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 //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 { // 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 receive_state = RESTART_REV_STATE; // 进入重新接收状态
} }
} }
break; break;
case RESTART_REV_STATE: //重新接收数据状态 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 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 H_L_Level_time_cnt = 0; // 定时器计数值清0
is_end_bit = 0; is_end_bit = 0;
receive_state = INITIAL_STATE; //接收状态清0 receive_state = INITIAL_STATE; // 接收状态清0
break; break;
} }
} }
unsigned char *pGetSIFData(void) //获取SIF数据 unsigned char *pGetSIFData(void) // 获取SIF数据
{ {
return sif_receive_data; return sif_receive_data;
} }
#ifdef _SIF_DEBUG_ #ifdef _SIF_DEBUG_
char *pGetLogStr(void) //获取SIF数据 char *pGetLogStr(void) // 获取SIF数据
{ {
return log_str; return log_str;
} }
@ -203,10 +188,10 @@ char *pGetLogStr(void) //获取SIF数据
void Check_Sum_Handle() void Check_Sum_Handle()
{ {
if (read_success == 1) //如果成功读取一帧数据 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 // 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 // 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) //if (check_OK)
{ {
memset(sif_receive_data, 0, REV_DATA_NUM); memset(sif_receive_data, 0, REV_DATA_NUM);
@ -214,7 +199,7 @@ void Check_Sum_Handle()
memset(sif_receive_data_buf, 0, REV_DATA_NUM); memset(sif_receive_data_buf, 0, REV_DATA_NUM);
} }
read_success = 0; //读取一帧数据清0 read_success = 0; // 读取一帧数据清0
} }
} }

2
Source/SIF.h
View File

@ -8,6 +8,8 @@
#include <stdio.h> #include <stdio.h>
#include <string.h> #include <string.h>
#include "pico/stdlib.h"
#include "hardware/gpio.h"
#define _SIF_DEBUG_ 1 #define _SIF_DEBUG_ 1