diff --git a/Core/Inc/main.h b/Core/Inc/main.h index fca2d6d..5397fbd 100644 --- a/Core/Inc/main.h +++ b/Core/Inc/main.h @@ -48,7 +48,6 @@ extern "C" { /* Exported macro ------------------------------------------------------------*/ /* USER CODE BEGIN EM */ -/* 硬件模块启用/禁用宏定义 */ #ifndef USE_W5500 #define USE_W5500 1 /* 默认启用W5500以太网模块 */ #endif @@ -56,6 +55,20 @@ extern "C" { #ifndef USE_RS485 #define USE_RS485 1 /* 默认启用RS485通信模块 */ #endif + +#ifndef USE_IO_MONITOR +#define USE_IO_MONITOR 1 /* 启用IO监控与心跳上报 */ +#endif + +/* ========================================================= + 🚀 核心协议常量定义 (RF433) + ========================================================= */ +#define PROTO_START_BYTE 0xAA +#define PROTO_TYPE_IO 0x10 +#define PROTO_TYPE_NET 0x55 +#define PROTO_TYPE_485 0x48 +#define PROTO_TYPE_HB 0xAA + /* ========================================================= 🚀 核心身份标识：烧录不同设备时，请务必修改这个数字！ 比如：设备A烧录时改为 0x01，设备B烧录时改为 0x02 diff --git a/Core/Inc/multi_uart_router.h b/Core/Inc/multi_uart_router.h index 740648d..113e6dc 100644 --- a/Core/Inc/multi_uart_router.h +++ b/Core/Inc/multi_uart_router.h @@ -31,9 +31,9 @@ extern "C" { #define UART_TX_BUFFER_SIZE 256 typedef enum { - PORT_UART1 = 0, - PORT_UART2 = 1, - PORT_UART3 = 2, + PORT_433 = 0, /* UART1 */ + PORT_DEBUG = 1, /* UART2 */ + PORT_RS485 = 2, /* UART3 */ PORT_COUNT } port_id_t; @@ -89,6 +89,7 @@ uint16_t MultiUART_ReadByte(port_id_t port_id, uint8_t *byte); uint16_t MultiUART_GetTxAvailable(port_id_t port_id); uint32_t MultiUART_GetOverflowCount(port_id_t port_id); +bool MultiUART_IsBusy(uint8_t port_id); #ifdef __cplusplus } diff --git a/Core/Src/cmd_router.c b/Core/Src/cmd_router.c index 5b0ee47..b758dec 100644 --- a/Core/Src/cmd_router.c +++ b/Core/Src/cmd_router.c @@ -113,7 +113,7 @@ static uint32_t g_routed_count = 0; * @brief 当前正在解析的端口ID * @note 用于在多端口环境下跟踪当前处理哪个端口的数据 */ -static uint8_t g_current_parsing_port = PORT_UART2; +static uint8_t g_current_parsing_port = PORT_DEBUG; /** * @brief 接收原始字节日志缓冲区 @@ -275,7 +275,7 @@ static void cmd_parser_response_callback(uint8_t source_port, const char *respon * 1. 重置所有端口的解析状态 * 2. 清零所有日志缓冲区 * 3. 重置统计计数器 - * 4. 设置默认解析端口为PORT_UART2 + * 4. 设置默认解析端口为PORT_DEBUG * 5. 注册响应回调函数到解析器 */ void CmdRouter_Init(void) @@ -299,7 +299,7 @@ void CmdRouter_Init(void) g_response_handler = NULL; g_processed_count = 0; g_routed_count = 0; - g_current_parsing_port = PORT_UART2; + g_current_parsing_port = PORT_DEBUG; /*---------------------------------------------------------- * 注册响应回调函数 @@ -348,7 +348,7 @@ void CmdRouter_Task(void) * 第一阶段：UART1处理(保持原有逻辑) *----------------------------------------------------------*/ { - port_id_t port_id = PORT_UART1; + port_id_t port_id = PORT_433; uint16_t rx_count = MultiUART_GetRxCount(port_id); @@ -380,11 +380,11 @@ void CmdRouter_Task(void) LOG_DEBUG("UART3", "Protocol state: %d", UART3_Protocol_GetState()); uint8_t byte; - while (MultiUART_ReadByte(PORT_UART3, &byte) > 0) { + while (MultiUART_ReadByte(PORT_RS485, &byte) > 0) { route_result_t route = UART3_Protocol_FeedByte(byte, current_tick); switch (route) { case ROUTE_CMD: - CmdParser_SetSourcePort(PORT_UART3); + CmdParser_SetSourcePort(PORT_RS485); CmdParser_FeedByte(byte, current_tick); LOG_DEBUG("UART3", "CMD byte: 0x%02X", byte); break; @@ -422,7 +422,7 @@ void CmdRouter_Task(void) int appended = snprintf(msg + msg_len, sizeof(msg) - msg_len, "*%02X\r\n", cs); LOG_DEBUG("UART3", "Constructed message: %s", msg); // 发送ASCII消息 - MultiUART_SendString(PORT_UART1, msg); + MultiUART_SendString(PORT_433, msg); LOG_INFO("UART3", "PASSTHROUGH: %d bytes sent as ASCII message", (int)length); } else { LOG_DEBUG("UART3", "No passthrough data"); @@ -433,7 +433,7 @@ void CmdRouter_Task(void) } #else { - port_id_t port_id = PORT_UART3; + port_id_t port_id = PORT_RS485; uint16_t rx_count = MultiUART_GetRxCount(port_id); @@ -461,7 +461,7 @@ void CmdRouter_Task(void) * 第三阶段：检查各端口日志缓冲区的超时状态 *----------------------------------------------------------*/ for (port_id_t port_id = 0; port_id < PORT_COUNT; port_id++) { - if (port_id == PORT_UART2) { + if (port_id == PORT_DEBUG) { continue; } diff --git a/Core/Src/debug_log.c b/Core/Src/debug_log.c index c9cd21d..31e0ccb 100644 --- a/Core/Src/debug_log.c +++ b/Core/Src/debug_log.c @@ -112,6 +112,146 @@ void DebugLog_EnableModule(const char *module, bool enable) } } +void DebugLog_Output(log_level_t level, const char *module, const char *fmt, ...) +{ + if (level < g_current_level) { + return; + } + + if (!is_module_enabled(module)) { + return; + } + + char buffer[256]; + int len = 0; + + len += snprintf(buffer + len, sizeof(buffer) - len, "[%s][%s] ", + g_level_str[level], module ? module : "MAIN"); + + if (len < (int)sizeof(buffer) - 1) { + va_list args; + va_start(args, fmt); + len += vsnprintf(buffer + len, sizeof(buffer) - len, fmt, args); + va_end(args); + } + + if (len > 0 && len < (int)sizeof(buffer)) { + buffer[len++] = '\r'; + if (len < (int)sizeof(buffer)) { +/** + ****************************************************************************** + * @file debug_log.c + * @brief 增强型调试日志系统实现 + * @author Application Layer + * @version 1.0 + ****************************************************************************** + * @attention + * 本模块实现增强型调试日志系统 + * 设计依据：多通信接口统一指令处理系统开发计划 第3.4节 + * + * 日志格式：[LEVEL][MODULE] message + * 示例：[INFO][CMD] Command received: RL + ****************************************************************************** + */ + +#include "debug_log.h" +#include "uart2_print.h" +#include +#include +#include +#include "multi_uart_router.h" +#define MAX_MODULES 16 +#define MODULE_NAME_LEN 16 + +typedef struct { + char name[MODULE_NAME_LEN]; + bool enabled; +} module_config_t; + +static log_level_t g_current_level = LOG_LEVEL_DEBUG; +static module_config_t g_modules[MAX_MODULES]; +static bool g_modules_initialized = false; + +static const char *const g_level_str[] = { + [LOG_LEVEL_DEBUG] = "DEBUG", + [LOG_LEVEL_INFO] = "INFO ", + [LOG_LEVEL_WARN] = "WARN ", + [LOG_LEVEL_ERROR] = "ERROR", +}; + +static void init_modules(void) +{ + if (g_modules_initialized) { + return; + } + + for (int i = 0; i < MAX_MODULES; i++) { + g_modules[i].name[0] = '\0'; + g_modules[i].enabled = false; + } + + g_modules_initialized = true; +} + +static bool is_module_enabled(const char *module) +{ + if (module == NULL || module[0] == '\0') { + return true; + } + + init_modules(); + + for (int i = 0; i < MAX_MODULES; i++) { + if (g_modules[i].name[0] != '\0' && + strncmp(g_modules[i].name, module, MODULE_NAME_LEN - 1) == 0) { + return g_modules[i].enabled; + } + } + + return true; +} + +void DebugLog_Init(void) +{ + g_current_level = LOG_LEVEL_DEBUG; + init_modules(); + + UART2_Print_String("[LOG] Debug log system initialized\r\n"); +} + +void DebugLog_SetLevel(log_level_t level) +{ + g_current_level = level; +} + +log_level_t DebugLog_GetLevel(void) +{ + return g_current_level; +} + +void DebugLog_EnableModule(const char *module, bool enable) +{ + if (module == NULL || module[0] == '\0') { + return; + } + + init_modules(); + + for (int i = 0; i < MAX_MODULES; i++) { + if (g_modules[i].name[0] == '\0') { + strncpy(g_modules[i].name, module, MODULE_NAME_LEN - 1); + g_modules[i].name[MODULE_NAME_LEN - 1] = '\0'; + g_modules[i].enabled = enable; + return; + } + + if (strncmp(g_modules[i].name, module, MODULE_NAME_LEN - 1) == 0) { + g_modules[i].enabled = enable; + return; + } + } +} + void DebugLog_Output(log_level_t level, const char *module, const char *fmt, ...) { if (level < g_current_level) { @@ -144,6 +284,6 @@ void DebugLog_Output(log_level_t level, const char *module, const char *fmt, ... if (len > 0) { UART2_Print_Send((const uint8_t *)buffer, len); - MultiUART_Send(PORT_UART3, (const uint8_t *)buffer, len); /* 增加：同时将日志发给 UART3 */ + MultiUART_Send(PORT_RS485, (const uint8_t *)buffer, len); /* 增加：同时将日志发给 RS485 */ } } diff --git a/Core/Src/io_monitor.c b/Core/Src/io_monitor.c index f2d0281..f1cd930 100644 --- a/Core/Src/io_monitor.c +++ b/Core/Src/io_monitor.c @@ -213,7 +213,7 @@ static void send_di_event(uint8_t channel, uint8_t state) memcpy(&rf_tx_buf[2], msg, msg_len); // 把真正的 DI 消息塞到第 2 个字节后面 /* 将带 ID 的完整包裹发送给 433 模块 */ - MultiUART_Send(PORT_UART1, rf_tx_buf, msg_len + 2); + MultiUART_Send(PORT_433, rf_tx_buf, msg_len + 2); /* ========================================================== */ DEBUG_LOG("RF433 TX: \"%s\"", msg); @@ -261,8 +261,8 @@ void IO_Monitor_Init(void) /* 初始化扫描时间戳为0，确保首次扫描立即执行 */ last_scan_tick = 0; - /* 使能自动上报功能 */ - report_enabled = true; + /* 禁用旧的自动上报功能，改用 main.c 中的新协议上报 */ + report_enabled = false; /* 输出初始化完成日志，显示初始各通道状态掩码 */ DEBUG_LOG("Init OK, initial states: 0x%02X", IO_Monitor_GetAllStates()); diff --git a/Core/Src/main.c b/Core/Src/main.c index 389e455..fa18581 100644 --- a/Core/Src/main.c +++ b/Core/Src/main.c @@ -85,11 +85,89 @@ static uint8_t u1_rx_buffer[256]; static volatile uint16_t u1_rx_len = 0; static volatile uint32_t u1_last_rx_time = 0; -/* === 485 设备的接收缓存 (UART3) 增加这三行！=== */ +/* === 485 设备的接收缓存 (UART3) === */ static uint8_t u3_rx_buffer[512]; static volatile uint16_t u3_rx_len = 0; static volatile uint32_t u3_last_rx_time = 0; static volatile uint32_t u3_ignore_until = 0; + +/* === 协议处理全局变量 === */ +static uint16_t g_hb_seq = 0; /* 心跳序列号 */ +static uint32_t g_last_hb_tick = 0; /* 上次心跳时间 */ +static uint8_t g_last_io_state = 0xFF; /* 上次记录的 IO 状态，用于变化检测 */ + +/* === W5500 外部变量声明 === */ +#if USE_W5500 +extern uint16_t local_port; +extern uint8_t ethernet_buf[]; +#endif + +/** + * @brief 判断单片机与 433 模块连接的串口是否正忙于传输 + * @return bool: true=串口引擎忙(需避让), false=串口空闲 + */ +bool RF433_UART_Is_Busy(void) +{ + // 仅查询 UART1 的引擎状态，不关心模块 AUX + return MultiUART_IsBusy(PORT_433); +} + +/** + * @brief 计算并发送 RF433 协议数据包 + + * @param type: 协议类型 (0x10, 0x55, 0x48, 0xAA) + * @param payload: 载荷数据指针 + * @param len: 载荷长度 + */ +void RF433_SendPacket(uint8_t type, const uint8_t *payload, uint8_t len) +{ + uint8_t frame[260]; + uint16_t frame_idx = 0; + uint8_t checksum = 0; + + frame[frame_idx++] = PROTO_START_BYTE; // AA + frame[frame_idx++] = type; // TYPE + frame[frame_idx++] = (uint8_t)(len + 1); // LEN (ID + Payload) + frame[frame_idx++] = MY_DEVICE_ID; // ID + + if (len > 0 && payload != NULL) { + memcpy(&frame[frame_idx], payload, len); + frame_idx += len; + } + + /* 计算校验和 (Sum8) */ + for (uint16_t i = 0; i < frame_idx; i++) { + checksum += frame[i]; + } + frame[frame_idx++] = checksum; + + /* 通过 MultiUART 发送 */ + MultiUART_Send(PORT_433, frame, frame_idx); +} + +/** + * @brief 检查 433 无线信道是否忙碌 (发送保护区) + * @return bool: true=忙碌(需避让), false=空闲 + */ +bool RF433_Is_Air_Busy(void) +{ + return (HAL_GPIO_ReadPin(AUX_GPIO_Port, AUX_Pin) == GPIO_PIN_RESET); +} + +/** + * @brief 读取当前 4 路 DI 的合并状态 + * @return uint8_t: Bit0-3 对应 DI1-4 + */ +uint8_t IO_Get_Current_State(void) +{ + uint8_t state = 0; + if (HAL_GPIO_ReadPin(MCU_DI1_GPIO_Port, MCU_DI1_Pin) == GPIO_PIN_SET) state |= (1 << 0); + if (HAL_GPIO_ReadPin(MCU_DI2_GPIO_Port, MCU_DI2_Pin) == GPIO_PIN_SET) state |= (1 << 1); + if (HAL_GPIO_ReadPin(MCU_DI3_GPIO_Port, MCU_DI3_Pin) == GPIO_PIN_SET) state |= (1 << 2); + if (HAL_GPIO_ReadPin(MCU_DI4_GPIO_Port, MCU_DI4_Pin) == GPIO_PIN_SET) state |= (1 << 3); + return state; +} + /* W5500 variables */ #if USE_W5500 #define SOCKET_ID 0 @@ -240,74 +318,36 @@ int main(void) /* USER CODE BEGIN WHILE */ while (1) { - /* === 1. 恢复系统的核心驱动引擎 === */ + /* === 1. 核心通信驱动引擎 (最高优先级) === */ UART2_Print_Task(); MultiUART_Task(); - IO_Monitor_Task(); - /* === 2. 网络轮询任务 === */ - #if USE_W5500 - loopback_udps(SOCKET_ID, ethernet_buf, local_port); - #endif - - /* === 3. 极速无乱码透传 === */ - -/* === 方案 A：从 433 收到无线数据 -> 给上位机解析 === */ + /* === 2. 无线接收透传 (433 -> 485/Debug) === */ + #if (RF433_MODE == RF433_MODE_RX) || (RF433_MODE == RF433_MODE_BOTH) + // 如果 433 收到无线数据，直接透传输出，不进行解码 if (u1_rx_len > 0 && (HAL_GetTick() - u1_last_rx_time > 20)) { - static uint8_t temp_buf1[256]; - __disable_irq(); + __disable_irq(); uint16_t len = u1_rx_len; - memcpy(temp_buf1, (uint8_t*)u1_rx_buffer, len); - u1_rx_len = 0; + u1_rx_len = 0; __enable_irq(); + + MultiUART_Send(PORT_RS485, (uint8_t*)u1_rx_buffer, len); + MultiUART_Send(PORT_DEBUG, (uint8_t*)u1_rx_buffer, len); + } + #endif - /* 🚀 终极上位机协议：[0xAA帧头] + [设备ID] + [来源接口] + [数据长度] + [纯净数据] */ - if (len >= 2 && temp_buf1[0] == 0xAA) - { - uint8_t sender_id = temp_buf1[1]; - uint16_t payload_len = len - 2; - uint8_t* payload_data = &temp_buf1[2]; - - /* 默认 0x03 为 RS485 透传数据 */ - uint8_t source_type = 0x03; - - /* 判断是不是 $DI 标签 */ - if (payload_len >= 3 && payload_data[0] == '$' && payload_data[1] == 'D' && payload_data[2] == 'I') - { - source_type = 0x01; /* 也是 DI 口数据，但不砍标签了，直接全发过去 */ - } - /* 判断是不是网口 [NET] 标签 */ - else if (payload_len >= 5 && payload_data[0] == '[' && payload_data[1] == 'N' && payload_data[2] == 'E' && payload_data[3] == 'T' && payload_data[4] == ']') - { - source_type = 0x02; /* 0x02 代表是 网络口 收到的数据 */ - payload_data += 5; /* 砍掉 "[NET]" 标签 */ - payload_len -= 5; - } - /* ========================================================== */ + /* === 3. 核心发送保护区 (TX 优先调度) === */ + // 只有当我们单片机正在往 433 模块灌数时，才进行避让 + // 只要单片机串口引擎一空闲，主循环就立刻开始处理后续采集任务 + if (RF433_UART_Is_Busy()) { + continue; + } - if (payload_len > 0) { - /* 重新组装终极协议帧 */ - uint8_t upper_buf[260]; - upper_buf[0] = 0xAA; // Byte 0: 魔法帧头 - upper_buf[1] = sender_id; // Byte 1: 发送设备 ID - upper_buf[2] = source_type; // Byte 2: 数据来源 (1=DI, 2=NET, 3=485) - upper_buf[3] = (uint8_t)payload_len; // Byte 3: 真实数据长度 - memcpy(&upper_buf[4], payload_data, payload_len); // Byte 4~末尾: 绝对纯净的数据 - - /* 发送给 485 和电脑上位机 */ - MultiUART_Send(PORT_UART3, upper_buf, payload_len + 4); - MultiUART_Send(PORT_UART2, upper_buf, payload_len + 4); - } - } - else - { - /* 普通无帧头干扰数据，按原样透传 */ - MultiUART_Send(PORT_UART3, temp_buf1, len); - MultiUART_Send(PORT_UART2, temp_buf1, len); - } - - /* === 方案 B：从 485 收到设备数据 -> 穿上包装(附加ID) -> 通过 433 无线发射 === */ + /* === 4. 实时数据采集与上报 (仅在非发射状态运行) === */ + + // (A) 485 来源数据处理 (Type 0x48) + #if USE_RS485 if (u3_rx_len > 0 && (HAL_GetTick() - u3_last_rx_time > 20)) { static uint8_t temp_buf3[512]; @@ -317,20 +357,45 @@ int main(void) u3_rx_len = 0; __enable_irq(); - /* 🚀 制作“快递包”：在最前面加上 [0xAA] 和 [本机ID] */ - static uint8_t rf_tx_buf[515]; - rf_tx_buf[0] = 0xAA; // 贴上魔法帧头 - rf_tx_buf[1] = MY_DEVICE_ID; // 贴上本机的身份证号 - memcpy(&rf_tx_buf[2], temp_buf3, len); // 把 485 收到的真实数据塞进后面 - - /* 把带有身份证的完整包裹，通过 433 发射到空气中 */ - MultiUART_Send(PORT_UART1, rf_tx_buf, len + 2); + RF433_SendPacket(PROTO_TYPE_485, temp_buf3, len); } + #endif + + // (B) I/O 状态监控与变化上报 (Type 0x10) + #if USE_IO_MONITOR + IO_Monitor_Task(); // 执行去抖扫描 + uint8_t current_io = IO_Monitor_GetAllStates(); + if (current_io != g_last_io_state) { + if (g_last_io_state == 0xFF) { + g_last_io_state = current_io; + } else { + g_last_io_state = current_io; + RF433_SendPacket(PROTO_TYPE_IO, ¤t_io, 1); + } + } + #endif + + // (C) 30秒系统心跳包 (Type 0xAA) + #if USE_IO_MONITOR + if (HAL_GetTick() - g_last_hb_tick >= 30000) { + g_last_hb_tick = HAL_GetTick(); + uint8_t hb_payload[3]; + hb_payload[0] = IO_Monitor_GetAllStates(); + hb_payload[1] = (uint8_t)(g_hb_seq >> 8); + hb_payload[2] = (uint8_t)(g_hb_seq & 0xFF); + g_hb_seq++; + + RF433_SendPacket(PROTO_TYPE_HB, hb_payload, 3); + } + #endif + + // (D) W5500 以太网轮询处理 (Type 0x55) + #if USE_W5500 + loopback_udps(SOCKET_ID, ethernet_buf, local_port); + #endif /* USER CODE END WHILE */ } -} -} /* USER CODE END 3 */ /** * @brief System Clock Configuration @@ -433,7 +498,7 @@ void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) if (huart->Instance == USART1) { /* 调用多UART路由器的UART1发送完成回调 */ - MultiUART_TxCpltCallback(PORT_UART1); + MultiUART_TxCpltCallback(PORT_433); } else if (huart->Instance == USART2) { @@ -444,7 +509,7 @@ void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart) { /* 调用多UART路由器的UART3发送完成回调 */ - MultiUART_TxCpltCallback(PORT_UART3); + MultiUART_TxCpltCallback(PORT_RS485); } } diff --git a/Core/Src/multi_uart_router.c b/Core/Src/multi_uart_router.c index 5b7cc8a..5dff38d 100644 --- a/Core/Src/multi_uart_router.c +++ b/Core/Src/multi_uart_router.c @@ -16,14 +16,15 @@ * 4. 响应路由表 * * 端口映射： - * - PORT_UART1: 连接RF433无线模块(用于无线数据收发) - * - PORT_UART2: 调试串口(用于日志和调试输出) - * - PORT_UART3: 预留扩展端口 + * - PORT_433: 连接RF433无线模块(用于无线数据收发) + * - PORT_DEBUG: 调试串口(用于日志和调试输出) + * - PORT_RS485: 预留扩展端口 ****************************************************************************** */ #include "multi_uart_router.h" #include "uart2_print.h" +#include "main.h" #include #include #include @@ -57,9 +58,9 @@ static uart_port_context_t g_port_ctx[PORT_COUNT]; * 使用常量初始化，在编译时确定，无运行时开销 */ static UART_HandleTypeDef *const g_port_uart_map[PORT_COUNT] = { - [PORT_UART1] = &huart1, /**< RF433无线模块 */ - [PORT_UART2] = &huart2, /**< 调试串口 */ - [PORT_UART3] = &huart3, /**< 预留扩展 */ + [PORT_433] = &huart1, /**< RF433无线模块 */ + [PORT_DEBUG] = &huart2, /**< 调试串口 */ + [PORT_RS485] = &huart3, /**< 预留扩展 */ }; /** @@ -67,9 +68,9 @@ static UART_HandleTypeDef *const g_port_uart_map[PORT_COUNT] = { * @note 用于调试日志输出，快速获取端口的可读名称 */ static const char *const g_port_name_map[PORT_COUNT] = { - [PORT_UART1] = "UART1", /**< RF433无线模块 */ - [PORT_UART2] = "UART2", /**< 调试串口 */ - [PORT_UART3] = "UART3", /**< 预留扩展 */ + [PORT_433] = "UART1", /**< RF433无线模块 */ + [PORT_DEBUG] = "UART2", /**< 调试串口 */ + [PORT_RS485] = "UART3", /**< 预留扩展 */ }; /*============================================================================== @@ -234,6 +235,15 @@ static void tx_kickoff(port_id_t port_id) __disable_irq(); if (!ring->is_sending && ring->count > 0) { + /* --- 核心修复：针对 RF433 (UART1) 执行包级 LBT 检查 --- */ + if (port_id == PORT_433) { + // 如果 AUX 为低电平，说明信道忙（接收中或正在发送前一包），暂缓起步 + if (HAL_GPIO_ReadPin(AUX_GPIO_Port, AUX_Pin) == GPIO_PIN_RESET) { + __enable_irq(); + return; + } + } + /* 取出下一个待发送字节 */ byte = ring->buffer[ring->tail]; ring->tail = (ring->tail + 1) % UART_TX_BUFFER_SIZE; @@ -344,7 +354,7 @@ void MultiUART_FeedByte(port_id_t port_id, uint8_t byte) * 接收处理由中断完成(MultiUART_FeedByte)，此函数仅处理发送 * * 端口跳过说明： - * - 跳过PORT_UART2(调试串口)，由UART2_Print模块独立处理 + * - 跳过PORT_DEBUG(调试串口)，由UART2_Print模块独立处理 * * 调用时机： * 建议在主循环中周期性调用(如10ms定时) @@ -360,7 +370,7 @@ void MultiUART_Task(void) } /* 跳过调试串口(UART2) */ - if (i == PORT_UART2) { + if (i == PORT_DEBUG) { continue; } @@ -379,7 +389,7 @@ void MultiUART_Task(void) * @return 无 * * 特殊处理： - * - PORT_UART2直接调用UART2_Print_Send，由调试模块处理 + * - PORT_DEBUG直接调用UART2_Print_Send，由调试模块处理 * - 其他端口使用本模块的环形缓冲区机制 * * 发送流程： @@ -400,7 +410,7 @@ void MultiUART_Send(port_id_t port_id, const uint8_t *data, uint16_t len) * 调试串口(UART2)特殊处理 * 调试打印不走环形缓冲区，直接发送 *----------------------------------------------------------*/ - if (port_id == PORT_UART2) { + if (port_id == PORT_DEBUG) { UART2_Print_Send(data, len); return; } @@ -487,7 +497,7 @@ void MultiUART_SendFmt(port_id_t port_id, const char *fmt, ...) * @return 无 * * 特殊处理： - * - PORT_UART2调用UART2_Print_TxCpltCallback处理 + * - PORT_DEBUG调用UART2_Print_TxCpltCallback处理 * * 发送驱动逻辑： * 1. 清除is_sending标志 @@ -504,7 +514,7 @@ void MultiUART_TxCpltCallback(port_id_t port_id) } /* 调试串口(UART2)特殊处理 */ - if (port_id == PORT_UART2) { + if (port_id == PORT_DEBUG) { UART2_Print_TxCpltCallback(); return; } @@ -660,3 +670,22 @@ uint32_t MultiUART_GetOverflowCount(port_id_t port_id) return g_port_ctx[port_id].rx_ring.overflow_count + g_port_ctx[port_id].tx_ring.overflow_count; } + +/** + * @brief 检查指定端口是否正忙于发送 + * @param port_id: 端口ID + * @return bool: true=忙碌(有待发数据或硬件发送中), false=空闲 + */ +bool MultiUART_IsBusy(uint8_t port_id) +{ + if (port_id >= PORT_COUNT) return false; + + // 调试串口特殊处理 + if (port_id == PORT_UART2) { + // UART2_Print 使用单独的标志位，这里简单兼容 + return false; + } + + // 直接读取状态，不屏蔽中断，追求极致性能 + return (g_port_ctx[port_id].tx_ring.count > 0 || g_port_ctx[port_id].tx_ring.is_sending); +} diff --git a/User/Loopback/loopback.c b/User/Loopback/loopback.c index 91a2180..1b4df8c 100644 --- a/User/Loopback/loopback.c +++ b/User/Loopback/loopback.c @@ -245,22 +245,10 @@ int32_t loopback_udps(uint8_t sn, uint8_t *buf, uint16_t port) } size = (uint16_t)ret; - /* ========================================================== * - /* 🚀 核心修改：网络数据透传时，加上 [0xAA] 和设备 ID */ - uint8_t tx_buf[2048]; - - // 1. 添加统一的空中协议头 (0xAA + ID) - tx_buf[0] = 0xAA; - tx_buf[1] = MY_DEVICE_ID; - - // 2. 把网络标识 "[NET]" 写进数组，注意要从第 2 个字节开始写 - int tag_len = sprintf((char*)&tx_buf[2], "[NET]"); - - // 3. 把网络收到的真实数据 (buf) 紧挨着拼接到后面 - memcpy(&tx_buf[2 + tag_len], buf, size); - - // 4. 把拼接好的整串数据 (头 + ID + [NET] + 数据) 发给 RF433 - MultiUART_Send(PORT_UART1, tx_buf, 2 + tag_len + size); + /* ========================================================== * + * 🚀 核心修改：使用统一协议函数发送网络数据 (Type 0x55) + * ========================================================== */ + RF433_SendPacket(PROTO_TYPE_NET, buf, size); /* ========================================================== */ sentsize = 0; while (sentsize != size) diff --git a/User/user_main/user_main.c b/User/user_main/user_main.c index 3a41ac3..536dc4e 100644 --- a/User/user_main/user_main.c +++ b/User/user_main/user_main.c @@ -24,7 +24,7 @@ wiz_NetInfo default_net_info = { //.dhcp = NETINFO_STATIC //static ip }; uint16_t local_port = 8000; -static uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {0}; +uint8_t ethernet_buf[ETHERNET_BUF_MAX_SIZE] = {0}; /** * @brief User Run Program * @param none diff --git a/docs/协议refer.md b/docs/协议refer.md new file mode 100644 index 0000000..02f0785 --- /dev/null +++ b/docs/协议refer.md @@ -0,0 +1,343 @@ +# 蓝牙协议 + +``` +/********************小程序 发数据到 BL**************************************/ +=========================================================== + +BE BB 02 00 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 指定传感器进行初始化：01--六轴；02--地磁；03--气压计 + | | 进行传感器的初始化/校准 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 02 01 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 01--左脚；02--右脚 + | | 设置传感器采集的是哪只脚 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 02 02 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 01表示读六轴状态；02表示读地磁状态；03表示读气压计状态 + | | 读取传感器的状态 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 02 03 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 01--开始；02--停止 + | | 采集数据并计算开始与停止 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 02 04 01 +----- -- -- -- + | | | | + | | | 获取电量 + | | 获取电量 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 02 05 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 01:100Hz；02:200Hz；03:400Hz + | | 设置传感器采集频率 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 02 06 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 00:禁用地磁，01:使能地磁 + | | 地磁使能指令 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 02 07 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 00:禁用气压计，01:使能气压计 + | | 气压计使能指令 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + +BE BB 01 09 +----- -- -- + | | | + | | 开启地磁测试进程 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + +BE BB 01 0A +----- -- -- + | | | + | | 关闭地磁测试进程 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + +BE BB 01 0B +----- -- -- + | | | + | | 获取固件版本 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + +BE BB 01 0C +----- -- -- + | | | + | | 获取rfid/uid + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + + +BE BB 01 FF 扫描检测传感器 +----- -- -- + | | | + | | 扫描检测传感器 + | 表示后面的数据长度 + 包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示小程序发数据到蓝牙板子 + +=============================================================== + + +/********************BL 发数据到小程序**************************************/ +============================================================ + +BB BE 02 00 XX +----- -- -- -- + | | | | + | | | 10：六轴未初始化；11：六轴初始化成功；20：地磁未初始化；21：地磁初始化成功；30：气压计未初始化；31：气压计初始化成功 + | | 返回传感器的初始化状态 + | 表示后面的数据长度 +包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示蓝牙板子发数据到小程序 + +### 地磁校准流程 + +地磁传感器需要校准，发送 BLE 命令后进行"画八字"校准，校准数据会保存到 VM 中，掉电后再次上电会自动加载。 + +**发送命令：** +``` +BE BB 02 00 02 // 启动地磁校准 +``` + +**BLE 反馈消息：** + +| 消息 | 含义 | 说明 | +|------|------|------| +| BB BE 02 00 20 | 地磁初始化失败 | 传感器通信异常 | +| BB BE 02 00 21 | 地磁初始化成功 | 传感器正常,即将进入校准状态 | +| BB BE 02 00 22 | 提示开始校准 | 用户可以开始画八字 | +| BB BE 02 00 23 | 校准中 | 循环发送，正在采集数据 | +| BB BE 02 00 24 | 校准错误 | 数据范围不足，需重新画八字 | +| BB BE 02 00 25 | 校准完成 | 校准成功，数据已保存到 VM | + +**校准成功后的行为：** +- 校准数据（offset_x, offset_y, offset_z）保存到 VM（CFG_MAG_CALIBRATION） +- 再次上电自动从 VM 加载校准数据，无需重复校准 + +BB BE XX 00 XX....... +----- -- -- -- + | | | | + | | | 16组传感器数据。每一组30字节 + | | 数据包下标，0-255 + | 左/右脚数据 +包头：BE表示小程序，BB表示BL，表示蓝牙板子发数据到小程序 + +``` + +# 蓝牙助手设置 + +连接后，要先将蓝牙的MTU设置为最大，一般最大是512左右 + +![image-20251205204926475](image-20251205204926475.png) + + + +![image-20251205204943926](image-20251205204943926.png) + + + +![image-20251205205027729](image-20251205205027729.png) + +右边的调试助手可以查看传输速率。 + + + +# 数据采集 + +先后发送：初始化三个传感器 + +- BE BB 02 00 01 + - 六轴初始化 + - 返回BB BE 02 00 11表示初始化成功 +- BE BB 02 00 02 + - 地磁初始化，等到返回BB BE 02 00 21表示初始化成功 +- BE BB 02 00 03 + - 气压计初始化，等到返回BB BE 02 00 31表示初始化成功 + + +设定数据来源： + +- 发送：BE BB 02 01 XX + - 01：左脚 + - 02：右脚 +- 返回数据：BB BE 06 05 XX + - 41 -- 已设置为左脚；42 -- 已设置为右脚 + +开始采集，传感器通过蓝牙发送数据 + +- 发送：BE BB 02 03 01 + - 如果返回BB BE 02 00 00，说明有传感器没初始化成功，可以发BE BB 02 02 XX 查看传感器初始化状态 + + +一次完整的数据接收类似如下： + +```c +BE BB XX XX 后面每30字节为一组传感器数据，一个16组 + +一次蓝牙发送共计484字节 + 第一个xx：左右脚标志，41左脚，42右脚 + 第二个xx：数据包下标，0-255，每到255就会重置为0 +``` + +停止采集： + +- BE BB 02 03 02 + + + +# 获取电量 +发送：BE BB 02 04 01 +- 返回的是百分比的电量值，如： + - 0x57 + - 转为十进制为87，当前还剩87%的电量 + +# 开启地磁测试进程 +发送：BE BB 01 09 +- 返回地磁三轴 X Y Z数据，每轴4字节的float类型。 + - BB BE 0D 09 XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX XX + + +# 获取固件版本 +发送：BE BB 01 0B +返回: BB BE 03 0B XX XX +最后两字节就是版本号 + + +# 获取设备ID/RFID +发送：BE BB 01 0C +返回: BB BE 05 0C XX XX XX XX +最后四字节位就是RFID，小端模式 + + +# 扫描检测传感器 +发送：BE BB 01 FF +返回: 0xBB, 0xBE, 0x07, 0xFF, 0xXX, 0xXX, 0xXX, 0xXX, 0xXX, 0xXX +最后6字节位对应扫描到的6个传感器，目前实际最多只有3个。 + + +# 采集速率修改 + +设置为100Hz： + +- BE BB 02 05 01 + +设置200Hz： + +- BE BB 02 05 02 + +设置400Hz： + +- BE BB 02 05 03 + + + +# 数据解析 + +```c + +//data：蓝牙拿到的数据，484字节长度 +void data_log(uint8_t* data){ + // 检查数据包头部 + if (data[0] != 0xBE || data[1] != 0xBB) { + printf("Error: Invalid data packet header.\n"); + return; + } + + //左右脚 + uint8_t package_foot = data[2]; + + // 解析包索引 + uint8_t package_index = data[3]; + printf("--- Parsing Data Packet Index: %d ---\n", package_index); + + uint8_t* p = &data[4]; // 指向数据负载的起始位置 + + // 循环解析16组数据 + for (int i = 0; i < MPU_FIFO_LEN; i++) { + // 1. 解析六轴传感器数据 (12 bytes) + int16_t imu_raw[6]; + for (int j = 0; j < 6; j++) { + // 小端模式: 低字节在前, 高字节在后 + imu_raw[j] = (int16_t)(((uint16_t)p[1] << 8) | (uint16_t)p[0]); + p += 2; + } + float acc_g[3]; + float gyr_dps[3]; + acc_g[0] = (float)imu_raw[0] / 2048.0f; + acc_g[1] = (float)imu_raw[1] / 2048.0f; + acc_g[2] = (float)imu_raw[2] / 2048.0f; + gyr_dps[0] = (float)imu_raw[3] * 0.061f; + gyr_dps[1] = (float)imu_raw[4] * 0.061f; + gyr_dps[2] = (float)imu_raw[5] * 0.061f; + + // 2. 解析地磁传感器数据 (12 bytes) + int32_t mag_raw[3]; + for (int j = 0; j < 3; j++) { + // 小端模式 + mag_raw[j] = (int32_t)(((uint32_t)p[3] << 24) | ((uint32_t)p[2] << 16) | ((uint32_t)p[1] << 8) | (uint32_t)p[0]); + p += 4; + } + float mag_gauss[3]; + mag_gauss[0] = (float)mag_raw[0] / 1000.0f; + mag_gauss[1] = (float)mag_raw[1] / 1000.0f; + mag_gauss[2] = (float)mag_raw[2] / 1000.0f; + + // 3. 解析温度数据 (2 bytes) + int16_t temp_raw = (int16_t)(((uint16_t)p[1] << 8) | (uint16_t)p[0]); + p += 2; + float temperature = (float)temp_raw / 1000.0f; + + // 4. 解析气压数据 (4 bytes) + uint32_t press_raw = (uint32_t)(((uint32_t)p[3] << 24) | ((uint32_t)p[2] << 16) | ((uint32_t)p[1] << 8) | (uint32_t)p[0]); + p += 4; + float pressure = (float)press_raw / 1000.0f; + + // 打印解析后的数据 + if(i % 8 == 0){ + printf("Package[%d]:====================\n", i); + printf(" ACC(g): x=%.3f, y=%.3f, z=%.3f\n", acc_g[0], acc_g[1], acc_g[2]); + printf(" GYR(dps):x=%.3f, y=%.3f, z=%.3f\n", gyr_dps[0], gyr_dps[1], gyr_dps[2]); + printf(" MAG(Gs): x=%.3f, y=%.3f, z=%.3f\n", mag_gauss[0], mag_gauss[1], mag_gauss[2]); + printf(" TEMP(C): %.3f, PRESS(Pa): %.3f\n", temperature, pressure); + } + + } + printf("--- End of Packet ---\n\n"); +} +``` + diff --git a/docs/报文.md b/docs/报文.md new file mode 100644 index 0000000..44cc1b5 --- /dev/null +++ b/docs/报文.md @@ -0,0 +1,93 @@ +# BOAT DTU 无线通信协议 (RF433) + +本文档采用直观图示方式定义 BOAT DTU 在 433MHz 无线频段的报文格式。 + +## 1. 通用报文结构图示 + +所有无线报文均遵循以下结构： + +```text +AA TYPE LEN ID [PAYLOAD] SUM +-- ---- --- -- --------- --- + | | | | | | + | | | | | +-- 校验和：从 AA 到 PAYLOAD 结束的所有字节累加和 (取低8位) + | | | | +---------- 载荷数据：具体的业务数据内容 + | | | +------------------ 设备 ID：当前发送设备的唯一标识 (MY_DEVICE_ID) + | | +---------------------- 长度：指明后续 [ID + PAYLOAD] 的总字节数 + | +--------------------------- 数据类型：区分数据来源 (10, 55, 48, AA) + +-------------------------------- 起始符：固定为 0xAA +``` + +--- + +## 2. 详细指令集定义 + +### 2.1 I/O 状态变化上报 (主动上报) +当板载 4 路数字输入 (DI) 电平发生变化时，立即发送此包。 + +```text +AA 10 02 ID XX SUM +-- -- -- -- -- --- + | | | | | | + | | | | | +-- 校验和 + | | | | +------ I/O 状态位 (Bit0:DI1, Bit1:DI2, Bit2:DI3, Bit3:DI4) + | | | +---------- 本机设备 ID + | | +-------------- 长度固定为 0x02 (ID + 1字节状态) + | +------------------ 类型标识：0x10 (I/O Data) + +---------------------- 固定起始符 +``` + +### 2.2 RS485 透传数据包 +将 RS485 接口收到的原始串口数据封装后发出。 + +```text +AA 48 LEN ID [DATA] SUM +-- -- --- -- ------ --- + | | | | | | + | | | | | +-- 校验和 + | | | | +--------- RS485 原始数据内容 + | | | +--------------- 本机设备 ID + | | +------------------- 长度：(1 + 原始数据长度) + | +----------------------- 类型标识：0x48 (RS485 Data) + +--------------------------- 固定起始符 +``` + +### 2.3 W5500 网络透传数据包 +将以太网口收到的 UDP/TCP 原始数据封装后发出。 + +```text +AA 55 LEN ID [DATA] SUM +-- -- --- -- ------ --- + | | | | | | + | | | | | +-- 校验和 + | | | | +--------- 网络原始数据内容 + | | | +--------------- 本机设备 ID + | | +------------------- 长度：(1 + 原始数据长度) + | +----------------------- 类型标识：0x55 (Net Data) + +--------------------------- 固定起始符 +``` + +### 2.4 系统心跳包 (30秒/次) +系统定时上报当前存活状态，包含当前的 I/O 状态及防丢包序列号。 + +```text +AA AA 04 ID [IO] [SEQ_H] [SEQ_L] SUM +-- -- -- -- ---- ------- ------- --- + | | | | | | | | + | | | | | | | +-- 校验和 + | | | | | +-------+-------- 2字节序列号 (0-65535, 循环自增) + | | | | +----------------------- 当前 4 路 I/O 状态位 + | | | +---------------------------- 本机设备 ID + | | +-------------------------------- 长度固定为 0x04 (ID + 3字节Payload) + | +------------------------------------ 类型标识：0xAA (Heartbeat) + +---------------------------------------- 固定起始符 +``` + +--- + +## 3. 示例说明 (假设 Device ID = 0x01) + +* **心跳包示例**：`AA AA 04 01 0F 00 05 72` + * 表示：ID为1的设备，I/O全为高，序列号为5。 +* **485透传示例**：`AA 48 05 01 41 42 43 44 4D` + * 表示：ID为1的设备，转发了 485 数据 "ABCD" (长度 4+1=5)。