433_STM32/Driver_RF433/Src/rf433_hal.c

/**
 ******************************************************************************
 * @file    rf433_hal.c
 * @brief   RF433硬件抽象层实现
 * @note    基于原e32_hal.c重构，保持与原版设备兼容
 ******************************************************************************
 */

#include "rf433_hal.h"

/* 与单片机平台相关 */
#include "main.h"
#include "gpio.h"
#include "usart.h"

/* ============================================================================
 * 私有变量
 * ============================================================================ */

static bool rf433_hal_initialized = false;

/* FIFO缓冲区 */
static uint8_t rf433_fifo_buffer[1024];
static volatile uint32_t rf433_fifo_head = 0;
static volatile uint32_t rf433_fifo_tail = 0;
static volatile uint32_t rf433_fifo_count = 0;
#define RF433_FIFO_SIZE 1024

/* ============================================================================
 * 私有FIFO函数
 * ============================================================================ */

/**
 * @brief FIFO写入数据
 */
static rf433_hal_error_t rf433_fifo_write(const uint8_t *data, uint16_t length)
{
    uint16_t i;
    
    if (data == NULL || length == 0)
    {
        return RF433_HAL_ERROR_INVALID_PARAM;
    }
    
    for (i = 0; i < length; i++)
    {
        if (rf433_fifo_count >= RF433_FIFO_SIZE)
        {
            return RF433_HAL_ERROR;
        }
        
        rf433_fifo_buffer[rf433_fifo_head] = data[i];
        rf433_fifo_head = (rf433_fifo_head + 1) % RF433_FIFO_SIZE;
        rf433_fifo_count++;
    }
    
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief FIFO读取数据
 */
static rf433_hal_error_t rf433_fifo_read(uint8_t *data, uint16_t length, uint16_t *actual_length)
{
    uint16_t i;
    
    if (data == NULL || length == 0 || actual_length == NULL)
    {
        return RF433_HAL_ERROR_INVALID_PARAM;
    }
    
    if (rf433_fifo_count == 0)
    {
        *actual_length = 0;
        return RF433_HAL_ERROR;
    }
    
    *actual_length = 0;
    for (i = 0; i < length && rf433_fifo_count > 0; i++)
    {
        data[i] = rf433_fifo_buffer[rf433_fifo_tail];
        rf433_fifo_tail = (rf433_fifo_tail + 1) % RF433_FIFO_SIZE;
        rf433_fifo_count--;
        (*actual_length)++;
    }
    
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief 获取FIFO数据长度
 */
static rf433_hal_error_t rf433_fifo_get_length(uint16_t *length)
{
    if (length == NULL)
    {
        return RF433_HAL_ERROR_INVALID_PARAM;
    }
    
    *length = rf433_fifo_count;
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief 清空FIFO
 */
static rf433_hal_error_t rf433_fifo_clear(void)
{
    rf433_fifo_head = 0;
    rf433_fifo_tail = 0;
    rf433_fifo_count = 0;
    return RF433_HAL_OK;
}

/* UART接收相关变量 */
uint8_t rf433_uart_rx_tmp;
static volatile uint32_t rf433_uart_rx_timeout = 0;
static volatile bool rf433_uart_rx_done = false;

/* ============================================================================
 * 公共函数实现
 * ============================================================================ */

/**
 * @brief 初始化硬件抽象层
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_init(void)
{
    /* 检查是否已初始化 */
    if (rf433_hal_initialized)
    {
        return RF433_HAL_ERROR;
    }
    
    /* 初始化FIFO */
    rf433_fifo_head = 0;
    rf433_fifo_tail = 0;
    rf433_fifo_count = 0;
    
    rf433_hal_initialized = true;
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief 反初始化硬件抽象层
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_deinit(void)
{
    /* 检查是否已初始化 */
    if (!rf433_hal_initialized)
    {
        return RF433_HAL_ERROR;
    }
    
    rf433_hal_initialized = false;
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief UART发送数据（基于原e32_hal_uart_tx）
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_uart_tx(uint8_t *buffer, uint16_t length)
{
    HAL_StatusTypeDef ret;
    
    /* 参数检查 */
    if (buffer == NULL || length == 0)
    {
        return RF433_HAL_ERROR_INVALID_PARAM;
    }
    
    /* 发送数据 */
    ret = HAL_UART_Transmit(&huart1, buffer, length, 0xFFFF);
    if (ret != HAL_OK)
    {
        return RF433_HAL_ERROR_TIMEOUT;
    }
    
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief UART接收回调（由中断调用）
 */
void rf433_hal_uart_rx_callback(uint8_t *data, uint16_t length)
{
    /* 写入FIFO */
    rf433_fifo_write(data, length);
    
    /* 设置超时 */
    rf433_uart_rx_timeout = 10;
}

/**
 * @brief 等待AUX引脚变为空闲（基于原e32_hal_aux_wait）
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_aux_wait(void)
{
#if RF433_USE_GPIO_AUX
    uint32_t start_time;
    
    /* 等待AUX引脚变为高电平 */
    if (HAL_GPIO_ReadPin(AUX_GPIO_Port, AUX_Pin) == GPIO_PIN_RESET)
    {
        /* 等到模块的AUX信号由忙变为空闲 */
        start_time = HAL_GetTick();
        while (HAL_GPIO_ReadPin(AUX_GPIO_Port, AUX_Pin) == GPIO_PIN_RESET)
        {
            /* 检查超时 */
            if ((HAL_GetTick() - start_time) >= RF433_AUX_TIMEOUT)
            {
                return RF433_HAL_ERROR_TIMEOUT;
            }
        }
        
        /* 此时是检测到AUX信号有上升沿，需要再等待1~2ms */
        HAL_Delay(2);
    }
#else
    /* 不使用AUX引脚，使用延时等待 */
    HAL_Delay(30);
#endif
    
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief 设置工作模式（基于原e32_hal_work_mode）
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_set_work_mode(rf433_work_mode_t mode)
{
    rf433_hal_error_t ret;
    
#if RF433_USE_GPIO_AUX
    /* 等待模块空闲 */
    ret = rf433_hal_aux_wait();
    if (ret != RF433_HAL_OK)
    {
        return ret;
    }
#endif
    
    /* 设置M0和M1引脚 */
    switch (mode)
    {
        /* 模式0：一般模式 (M0=0 M1=0) */
        case RF433_WORK_MODE_TRANSPARENT:
            HAL_GPIO_WritePin(M0_GPIO_Port, M0_Pin, GPIO_PIN_RESET);
            HAL_GPIO_WritePin(M1_GPIO_Port, M1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
            break;
        
        /* 模式1：唤醒模式 (M0=1 M1=0) */
        case RF433_WORK_MODE_WAKE_ON_RADIO_MASTER:
            HAL_GPIO_WritePin(M0_GPIO_Port, M0_Pin, GPIO_PIN_SET);
            HAL_GPIO_WritePin(M1_GPIO_Port, M1_Pin, GPIO_PIN_RESET);
            break;
        
        /* 模式2：省电模式 (M0=0 M1=1) */
        case RF433_WORK_MODE_WAKE_ON_RADIO_SLAVE:
            HAL_GPIO_WritePin(M0_GPIO_Port, M0_Pin, GPIO_PIN_RESET);
            HAL_GPIO_WritePin(M1_GPIO_Port, M1_Pin, GPIO_PIN_SET);
            break;
        
        /* 模式3：配置模式 (M0=1 M1=1) */
        case RF433_WORK_MODE_CONFIG_AND_SLEEP:
            HAL_GPIO_WritePin(M0_GPIO_Port, M0_Pin, GPIO_PIN_SET);
            HAL_GPIO_WritePin(M1_GPIO_Port, M1_Pin, GPIO_PIN_SET);
            break;
        
        default:
            return RF433_HAL_ERROR_INVALID_PARAM;
    }
    
#if RF433_USE_GPIO_AUX
    /* 切换模式后，模块的AUX信号不会立即变为低电平，需要等待一段时间再进行检测 */
    HAL_Delay(5);
    ret = rf433_hal_aux_wait();
    if (ret != RF433_HAL_OK)
    {
        return ret;
    }
#else
    /* 这里保留一定延时，确保模式切换完成 */
    HAL_Delay(50);
#endif
    
    return RF433_HAL_OK;
}

/**
 * @brief 复位模块（基于原e32_hal_reset）
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_reset(void)
{
    /* 拉低复位引脚 */
    HAL_GPIO_WritePin(RESET_GPIO_Port, RESET_Pin, GPIO_PIN_RESET);
    HAL_Delay(1);
    
    /* 拉高复位引脚 */
    HAL_GPIO_WritePin(RESET_GPIO_Port, RESET_Pin, GPIO_PIN_SET);
    
#if RF433_USE_GPIO_AUX
    /* 注意：硬件复位时，可能会出现AUX引脚输出低电平，需要等待一段时间再开启AUX检测 */
    HAL_Delay(10);
    return rf433_hal_aux_wait();
#else
    /* E32-V2 (V8.2) 版本 */
    HAL_Delay(30);
    return RF433_HAL_OK;
#endif
}

/**
 * @brief 写入FIFO
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_fifo_write(const uint8_t *data, uint16_t length)
{
    return rf433_fifo_write(data, length);
}

/**
 * @brief 读取FIFO
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_fifo_read(uint8_t *data, uint16_t length, uint16_t *actual_length)
{
    return rf433_fifo_read(data, length, actual_length);
}

/**
 * @brief 获取FIFO数据长度
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_fifo_get_length(uint16_t *length)
{
    return rf433_fifo_get_length(length);
}

/**
 * @brief 清空FIFO
 */
rf433_hal_error_t rf433_hal_fifo_clear(void)
{
    return rf433_fifo_clear();
}

/**
 * @brief 1ms定时器回调（用于超时检测）
 */
void rf433_hal_1ms_callback(void)
{
    /* UART接收超时检测 */
    if (rf433_uart_rx_timeout > 0)
    {
        rf433_uart_rx_timeout--;
        
        if (rf433_uart_rx_timeout == 0)
        {
            rf433_uart_rx_done = true;
        }
    }
}

/* ============================================================================
 * UART中断回调（需要在stm32f1xx_it.c中调用）
 * ============================================================================ */

/**
 * @brief UART接收完成回调
 * @note 此函数需要在HAL_UART_RxCpltCallback中调用
 */
void rf433_hal_uart_rxcplt_callback(void)
{
    uint8_t data;
    
    /* 读取接收到的数据 */
    data = huart1.Instance->DR;
    
    /* 写入FIFO */
    rf433_fifo_write(&data, 1);
    
    /* 设置超时 */
    rf433_uart_rx_timeout = 10;
    
    /* 重新启动接收 */
    HAL_UART_Receive_IT(&huart1, &rf433_uart_rx_tmp, 1);
}

/* ============================================================================
 * 兼容函数（用于保持与原代码的兼容性）
 * ============================================================================ */

/**
 * @brief UART接收超时1ms回调（兼容原uart1_rx_timeout_1ms_callback）
 * @note 此函数需要在1ms定时器中断中调用
 */
void uart1_rx_timeout_1ms_callback(void)
{
    /* 调用RF433模块的1ms回调 */
    rf433_hal_1ms_callback();
}

/**
 * @brief UART等待响应（阻塞模式，兼容原uart1_wait_response_blocked）
 * @param buffer 数据缓冲区
 * @param length 数据长度输出
 * @note 与main.h中的声明保持一致，返回void
 */
void uart1_wait_response_blocked(uint8_t *buffer, uint16_t *length)
{
    uint32_t start_time;
    uint16_t fifo_length;
    rf433_hal_error_t ret;
    
    /* 参数检查 */
    if (buffer == NULL || length == NULL)
    {
        return;
    }
    
    /* 等待数据 */
    start_time = HAL_GetTick();
    while (true)
    {
        ret = rf433_hal_fifo_get_length(&fifo_length);
        if (ret != RF433_HAL_OK)
        {
            return;
        }
        
        if (fifo_length > 0)
        {
            break;
        }
        
        /* 检查超时 */
        if ((HAL_GetTick() - start_time) >= 1000)
        {
            return;
        }
        
        HAL_Delay(1);
    }
    
    /* 读取数据 */
    ret = rf433_hal_fifo_read(buffer, 255, length);
    if (ret != RF433_HAL_OK)
    {
        return;
    }
}

/**
 * @brief UART检查接收完成（兼容原uart1_check_rx_done）
 * @param buffer 数据缓冲区
 * @param length 数据长度输出（uint32_t*，与main.h中的声明保持一致）
 * @return true 接收到数据
 *         false 无数据
 */
bool uart1_check_rx_done(uint8_t *buffer, uint32_t *length)
{
    rf433_hal_error_t ret;
    uint16_t fifo_length;
    
    /* 参数检查 */
    if (buffer == NULL || length == NULL)
    {
        return false;
    }
    
    /* 检查超时标志 */
    if (!rf433_uart_rx_done)
    {
        return false;
    }
    
    /* 获取FIFO长度 */
    ret = rf433_hal_fifo_get_length(&fifo_length);
    if (ret != RF433_HAL_OK)
    {
        return false;
    }
    
    /* 检查是否有数据 */
    if (fifo_length == 0)
    {
        return false;
    }
    
    /* 读取数据 */
    ret = rf433_hal_fifo_read(buffer, 255, (uint16_t*)length);
    if (ret != RF433_HAL_OK)
    {
        return false;
    }
    
    /* 清除超时标志 */
    rf433_uart_rx_done = false;
    
    return true;
}

/**
 * @brief 检查接收完成标志（用于RF433应用层）
 * @return true 接收完成
 *         false 接收未完成
 */
bool rf433_hal_check_rx_done(void)
{
    return rf433_uart_rx_done;
}