英創(chuàng)信息技術(shù)WinCE主板與STM32多功能模塊通訊介紹

ETA321是英創(chuàng)推出的基于STM32單片機的多功能擴展模塊，可為英創(chuàng)現(xiàn)有的WinCE系統(tǒng)增加AD、DA、PWM、脈沖計數(shù)等功能。ETA321使用了一片STM32F103RCT6單片機，STM32F103RCT6通過其USB Device接口與英創(chuàng)工控主板連接通訊，STM32在WinCE系統(tǒng)中被當做一個串口設(shè)備，英創(chuàng)主板作為上位機已經(jīng)固化了STM32的USB驅(qū)動程序，同時我們封裝了一組STM32與英創(chuàng)WinCE系統(tǒng)通訊的API接口函數(shù)，客戶可以利用我們提供的接口函數(shù)，把成熟的實時控制算法移植到ETA321上，快速實現(xiàn)與英創(chuàng)主板的數(shù)據(jù)通訊。在使用這些API函數(shù)時，需要遵從以下約定：

1、通訊以數(shù)據(jù)包(結(jié)構(gòu)體)作為基本單元，每次通訊收/發(fā)一個數(shù)據(jù)包，每個數(shù)據(jù)包最大為255字節(jié)，數(shù)據(jù)包第一個字節(jié)為本數(shù)據(jù)包的字節(jié)長度，第二個字節(jié)為命令碼，數(shù)據(jù)包的其它內(nèi)容由用戶自定義。

2、數(shù)據(jù)包的第二個命令碼字節(jié)用于表明本數(shù)據(jù)包的“身份”。當STM32接收到數(shù)據(jù)包，得到命令碼后，會根據(jù)命令碼執(zhí)行相應(yīng)的操作，當上位機接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)命令碼就可以知道接收到了什么數(shù)據(jù)。0～127命令碼表示常規(guī)命令和數(shù)據(jù)，128～255表示實時數(shù)據(jù)或?qū)崟r命令。

3、數(shù)據(jù)包和命令碼的定義在WinCE上位機端和STM32端必須完全一致。STM32必須對接收到的每個命令數(shù)據(jù)包回復(fù)一個相同命令碼的應(yīng)答包，如果沒有數(shù)據(jù)需要回復(fù)，可簡單回復(fù)通用應(yīng)答數(shù)據(jù)包。

下面是命令碼和數(shù)據(jù)包定義示例：

/************************* 定義命令代碼*************************/

#define MCU_GENERIC_VER_INFO 0

#define MCU_GENERIC_ADC 1

// STM32返回的實時數(shù)據(jù)命令碼

#define MCU_REALTIME_ADC (0 + MCU_REALTIME_DATA)

/*********************** 定義數(shù)據(jù)包(結(jié)構(gòu)體) **********************/

// 獲取單片機固件版本信息

typedef struct

{

BYTE ucSize; // size of the structure < 256

BYTE ucCmd; // = MCU_GENERIC_VER_INFO

WORD wMajor; // major version number

WORD wMinor; // minor version number

char ucName[24]; // name of realtime driver

} MCU_VER_INFO, *PMCU_VER_INFO; // struct for Version Info

// ADC命令

typedef struct

{

BYTE ucSize; // size of the structure < 256

BYTE ucCmd; // = MCU_GENERIC_ADC

BYTE ucCH; // AD通道

DWORD dwSamplingRate; // 采樣率

} MCU_ADC, *PMCU_ADC; // struct for Version Info

// STM32通用應(yīng)答數(shù)據(jù)包

typedef struct

{

BYTE ucSize; // size of the structure < 256

BYTE ucCmd; //

BYTE ucRerult;

}MCU_GENERIC_REPLY, *PMCU_GENERIC_REPLY;

WinCE上位機API函數(shù)

在WinCE上使用我們提供的API函數(shù)時，需要在工程中包含以下3個文件

#include "mcu_class.h" // API接口函數(shù)定義

#include "mcuCmdInfo.h" // 命令碼和數(shù)據(jù)包定義

#pragma comment(lib, "mcu_class.lib") // 包含庫文件

下面是API函數(shù)說明：

/**

@brief 打開MCU設(shè)備，初始化相關(guān)環(huán)境

@param None

@retval = 返回true 打開成功

**/

BOOL OpenMCU();

/**

@brief 給STM32發(fā)送控制指令

@param *pCmdInfo[in]:符合約定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的命令數(shù)據(jù)

@param *pBuf[out]: 接收STM32返回數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)緩存，此參數(shù)可為NULL

@param dwBufSize[in]:數(shù)據(jù)緩存大小

@retval = true 發(fā)送成功，返回true僅表示數(shù)據(jù)通訊成功，命令執(zhí)行情況可查看pBuf返回的數(shù)據(jù)

**/

BOOL SendCmd(BYTE *pCmdInfo, BYTE *pBuf, DWORD dwBufSize = 0);

/**

@brief 關(guān)閉MCU，釋放相關(guān)資源

@param None

@retval = true 關(guān)閉成功

**/

BOOL CloseMCU();

/**

@brief 接收STM32實時回傳數(shù)據(jù)的回調(diào)函數(shù)指針，當接收到128～255命令碼時被調(diào)用

**/

REPLYPRO MCUReplyPro;

STM32單片機API函數(shù)

在編寫STM32程序時，同樣應(yīng)該包含和上位機定義一致的"mcuCmdInfo.h"文件。STM32使用API函數(shù)定義如下：

/**

* @brief USBD初始化及CDC類初始化

* @param None

* @retval None

**/

void USBCDC_Init(void);

/**

* @brief 查檢是否有上位機發(fā)來的命令

* @param pBuf：用于接收命令的數(shù)據(jù)緩存

* @param pBuf：用于接收命令的數(shù)據(jù)緩存大小

* @retval =0：未接收到命令 >0：接收到數(shù)據(jù)包的長度(字節(jié)數(shù))

**/

uint8_t CheckCommand(uint8_t *pBuf, uint32_t nBufSize);

/**

* @brief 向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)

* @param 要發(fā)送的數(shù)據(jù)緩存

* @param 要發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)

* @retval 返回發(fā)送字節(jié)數(shù)

**/

uint8_t SendData(uint8_t *pBuf, uint32_t nSendBytes);

STM32應(yīng)用程序首先需要調(diào)用USBCDC_Init初始化USB接口，然后調(diào)用CheckCommand函數(shù)檢查是否接收到上位機發(fā)來的命令，再根據(jù)命令碼執(zhí)行相應(yīng)的操作，調(diào)用SendData函數(shù)發(fā)送應(yīng)答數(shù)據(jù)或?qū)崟r數(shù)據(jù)。

下面是WinCE系統(tǒng)中實現(xiàn)讀取ETA321版本信息和實時波形數(shù)據(jù)采樣的示例程序：

#include "stdafx.h"

#include "mcu_class.h" // API接口函數(shù)定義

#include "mcuCmdInfo.h" // 命令碼和數(shù)據(jù)包定義

#pragma comment(lib, "mcu_class.lib") // 包含庫文件

// 聲明實時數(shù)據(jù)處理回調(diào)函數(shù)

static void CALLBACK MCUReplyPro(BYTE *buf, DWORD buflen);

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

MCU_CLASS mcu;

BYTE Buf[MAX_BUF_SIZE];

TCHAR csBuf[MAX_BUF_SIZE];

DWORD dwSize, dwCnt = 0;

MCU_VER_INFO getVerInfo;

MCU_ADC adc;

size_t RetrunSize;

// 打開MCU設(shè)備

if(!mcu.OpenMCU()) {

return -1;

}

// 指定MCU實時數(shù)據(jù)處理回調(diào)函數(shù)

mcu.MCUReplyPro = MCUReplyPro;

// 調(diào)用SenCmd函數(shù)之前必須初始化的個變量

getVerInfo.ucSize = sizeof(MCU_VER_INFO); // 發(fā)送的命令結(jié)構(gòu)體大小(字節(jié)數(shù))

getVerInfo.ucCmd = MCU_GENERIC_VER_INFO; // 命令代碼：獲取MCU版本信息

dwSize = sizeof(Buf); // 用于接收MCU數(shù)據(jù)的緩存大小

if(mcu.SendCmd((BYTE *)(&getVerInfo), (BYTE *)&getVerInfo, dwSize)) {

// 窄字符轉(zhuǎn)寬字符

mbstowcs_s(&RetrunSize, csBuf, _countof(csBuf), getVerInfo.ucName, _TRUNCATE);

OutputMessage(TEXT("mcu-ver %x-%x '%s'\r\n"), getVerInfo.wMajor,getVerInfo.wMinor,csBuf);

}

else {

OutputMessage(TEXT("send command:%d failed!!!\r\n"), getVerInfo.ucCmd);

}

// 調(diào)用SenCmd函數(shù)之前必須初始化的變量

adc.ucSize = sizeof(MCU_ADC); // 發(fā)送的命令結(jié)構(gòu)體大小(字節(jié)數(shù))

adc.ucCmd = MCU_GENERIC_ADC; // 命令代碼：獲取MCU版本信息

adc.ucCH = 0; // 設(shè)備ADC通道

adc.dwSamplingRate = 10000; // 設(shè)置ADC采樣率KHz

if(!mcu.SendCmd((BYTE *)(&adc), NULL)) {

OutputMessage(TEXT("send command:%d failed!!!\r\n"), adc.ucCmd);

}

while(1) {

Sleep(1000);

if(dwCnt > 10) // 10S后退出

break;

}

adc.dwSamplingRate = 0; // 停止ADC采集

if(!mcu.SendCmd((BYTE *)(&adc), NULL)) {

OutputMessage(TEXT("send command:%d failed!!!\r\n"), adc.ucCmd);

}

Sleep(1000);

// 關(guān)閉MCU設(shè)備，釋放相關(guān)資源

mcu.CloseMCU();

return 0;

}

// 實時數(shù)據(jù)處理回調(diào)函數(shù)

void CALLBACK MCUReplyPro(BYTE *buf, DWORD buflen)

{

PMCU_ADC_DATA pADCData;

static DWORD cnt = 0;

pADCData = (PMCU_ADC_DATA)buf;

cnt += pADCData->ucSize;

// 處理實時數(shù)據(jù)......

}