英创信息技术WinCE主板与STM32多功能模块通讯介绍
ETA321是英创推出的基于STM32单片机的多功能扩展模块，可为英创现有的WinCE系统增加AD、DA、PWM、脉冲计数等功能。ETA321使用了一片STM32F103RCT6单片机，STM32F103RCT6通过其USB Device接口与英创工控主板连接通讯，STM32在WinCE系统中被当做一个串口设备，英创主板作为上位机已经固化了STM32的USB驱动程序，同时我们封装了一组STM32与英创WinCE系统通讯的API接口函数，客户可以利用我们提供的接口函数，把成熟的实时控制算法移植到ETA321上，快速实现与英创主板的数据通讯。在使用这些API函数时，需要遵从以下约定：
1、通讯以数据包(结构体)作为基本单元，每次通讯收/发一个数据包，每个数据包最大为255字节，数据包第一个字节为本数据包的字节长度，第二个字节为命令码，数据包的其它内容由用户自定义。
2、数据包的第二个命令码字节用于表明本数据包的“身份”。当STM32接收到数据包，得到命令码后，会根据命令码执行相应的操作，当上位机接收到数据包后，根据命令码就可以知道接收到了什么数据。0～127命令码表示常规命令和数据，128～255表示实时数据或实时命令。
3、数据包和命令码的定义在WinCE上位机端和STM32端必须完全一致。STM32必须对接收到的每个命令数据包回复一个相同命令码的应答包，如果没有数据需要回复，可简单回复通用应答数据包。
下面是命令码和数据包定义示例：
/************************* 定义命令代码*************************/
#define MCU_GENERIC_VER_INFO 0
#define MCU_GENERIC_ADC 1
// STM32返回的实时数据命令码
#define MCU_REALTIME_ADC (0 + MCU_REALTIME_DATA)
/*********************** 定义数据包(结构体) **********************/
// 获取单片机固件版本信息
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; // 采样率
} MCU_ADC, *PMCU_ADC; // struct for Version Info
// STM32通用应答数据包
typedef struct
{
BYTE ucSize; // size of the structure < 256
BYTE ucCmd; //
BYTE ucRerult;
}MCU_GENERIC_REPLY, *PMCU_GENERIC_REPLY;
WinCE上位机API函数
在WinCE上使用我们提供的API函数时，需要在工程中包含以下3个文件
#include "mcu_class.h" // API接口函数定义
#include "mcuCmdInfo.h" // 命令码和数据包定义
#pragma comment(lib, "mcu_class.lib") // 包含库文件
下面是API函数说明：
/**
@brief 打开MCU设备，初始化相关环境
@param None
@retval = 返回true 打开成功
**/
BOOL OpenMCU();
/**
@brief 给STM32发送控制指令
@param *pCmdInfo[in]:符合约定数据结构的命令数据
@param *pBuf[out]: 接收STM32返回数据的数据缓存，此参数可为NULL
@param dwBufSize[in]:数据缓存大小
@retval = true 发送成功，返回true仅表示数据通讯成功，命令执行情况可查看pBuf返回的数据
**/
BOOL SendCmd(BYTE *pCmdInfo, BYTE *pBuf, DWORD dwBufSize = 0);
/**
@brief 关闭MCU，释放相关资源
@param None
@retval = true 关闭成功
**/
BOOL CloseMCU();
/**
@brief 接收STM32实时回传数据的回调函数指针，当接收到128～255命令码时被调用
**/
REPLYPRO MCUReplyPro;
STM32单片机API函数
在编写STM32程序时，同样应该包含和上位机定义一致的"mcuCmdInfo.h"文件。STM32使用API函数定义如下：
/**
* @brief USBD初始化及CDC类初始化
* @param None
* @retval None
**/
void USBCDC_Init(void);
/**
* @brief 查检是否有上位机发来的命令
* @param pBuf：用于接收命令的数据缓存
* @param pBuf：用于接收命令的数据缓存大小
* @retval =0：未接收到命令 >0：接收到数据包的长度(字节数)
**/
uint8_t CheckCommand(uint8_t *pBuf, uint32_t nBufSize);
/**
* @brief 向上位机发送数据
* @param 要发送的数据缓存
* @param 要发送的数据字节数
* @retval 返回发送字节数
**/
uint8_t SendData(uint8_t *pBuf, uint32_t nSendBytes);
STM32应用程序首先需要调用USBCDC_Init初始化USB接口，然后调用CheckCommand函数检查是否接收到上位机发来的命令，再根据命令码执行相应的操作，调用SendData函数发送应答数据或实时数据。
下面是WinCE系统中实现读取ETA321版本信息和实时波形数据采样的示例程序：
#include "stdafx.h"
#include "mcu_class.h" // API接口函数定义
#include "mcuCmdInfo.h" // 命令码和数据包定义
#pragma comment(lib, "mcu_class.lib") // 包含库文件
// 声明实时数据处理回调函数
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;
// 打开MCU设备
if(!mcu.OpenMCU()) {
return -1;
}
// 指定MCU实时数据处理回调函数
mcu.MCUReplyPro = MCUReplyPro;
// 调用SenCmd函数之前必须初始化的个变量
getVerInfo.ucSize = sizeof(MCU_VER_INFO); // 发送的命令结构体大小(字节数)
getVerInfo.ucCmd = MCU_GENERIC_VER_INFO; // 命令代码：获取MCU版本信息
dwSize = sizeof(Buf); // 用于接收MCU数据的缓存大小
if(mcu.SendCmd((BYTE *)(&getVerInfo), (BYTE *)&getVerInfo, dwSize)) {
// 窄字符转宽字符
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);
}
// 调用SenCmd函数之前必须初始化的变量
adc.ucSize = sizeof(MCU_ADC); // 发送的命令结构体大小(字节数)
adc.ucCmd = MCU_GENERIC_ADC; // 命令代码：获取MCU版本信息
adc.ucCH = 0; // 设备ADC通道
adc.dwSamplingRate = 10000; // 设置ADC采样率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);
// 关闭MCU设备，释放相关资源
mcu.CloseMCU();
return 0;
}
// 实时数据处理回调函数
void CALLBACK MCUReplyPro(BYTE *buf, DWORD buflen)
{
PMCU_ADC_DATA pADCData;
static DWORD cnt = 0;
pADCData = (PMCU_ADC_DATA)buf;
cnt += pADCData->ucSize;
// 处理实时数据......
}
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