基于STM32F107与RT

编程入门行业动态更新时间:2024-10-23 17:26:48

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基于STM32F107与RT

作者

孙冬梅：南京工业大学自动化与电气工程学院博士、副教授，资深RT-Thread开发者

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设计了基于STM32F107设计的数据采集器，实现多种数据（串口、CAN口）采集处理后通过 GPRS模块无线上传。重点编写了CAN设备驱动；使用设备方式实现GPRS模块串口数据的上传下载；最后提出了使用线程过程中出现的一些问题。

一、功能分析

系统功能如图1 所示，不算太复杂。由于下级传感器模块的上报的数据内容很多，导致编写处理程序内容较多。

二、CAN驱动编写

为了模块化地处理传感器的主动上报数据，CAN设备不再用以前的中断处理，而是采用了RTT的设备框架，重新编写了device的驱动。研究RTT里的CAN总线收发设备:

发现只有框架，没有内容。就仿着串口写一个candevice。研究组件使用中的串口驱动：

这是一个读代码的过程，弄清楚框架后，编写类似于linux中的驱动编写。

以上程序全部写好后，就可以使用设备通用操作函数来操作CAN。在主程序中首先要初始化设备，再注册设备。

三、设备方式实现串口数据处理

GPRS模块使用实际上是串口数据的收到处理。首先创建gprswatch进程，用来监控串口接收数据。

void gprswatch(void){rt_thread_t thread;thread = rt_thread_find("gprswatch");if( thread != RT_NULL)rt_thread_delete(thread);/* 创建gprswatch线程*/thread = rt_thread_create("gprswatch",gprswatch_entry, RT_NULL,0x1000, 0x12, 200);/* 创建成功则启动线程*/if( thread != RT_NULL){rt_thread_startup(thread);//rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND/2);} }

监视GPRS串口线程中，当收到串口数据后，接收并分析，置位网络状态。

/* 监视GPRS串口线程入口*/void gprswatch_entry(void* parameter){rt_err_t result = RT_EOK;rt_uint32_t event;unsigned char gprs_rx_buffer[GPRS_RX_LEN]={0x00};while(1){result = rt_event_recv(&rev_event, REV_MASK, RT_EVENT_FLAG_OR | RT_EVENT_FLAG_CLEAR, RT_WAITING_FOREVER, &event);if (result == RT_EOK){if (event & REV_DATA){rt_memset(gprs_rx_buffer,0x00,sizeof(gprs_rx_buffer));rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND/10);rt_device_read(gprs_device, 0, gprs_rx_buffer, GPRS_RX_LEN);rt_kprintf(gprs_rx_buffer);/*监视GPRS模块接收数据*/if(rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"MYURCCLOSE: 0"))//网络断{net_status = CONNECT_ERROR;rt_kprintf("\r\n网络断。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。\r\n ");}else if(rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"Call Ready"))//模塊重啟{net_status = CONNECT_NULL;rt_kprintf("\r\n模塊重啟。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。\r\n ");}else if(rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"+CPIN: NOT READY"))//卡被拔出{net_status = CONNECT_ERROR;rt_kprintf("\r\n卡被拔出。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。\r\n ");}else if(rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"$MYURCACT: 0,0"))//網絡斷開{net_status = CONNECT_DISCONNECT;rt_kprintf("\r\n网络断开。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。\r\n ");}else if(rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"MYURCREAD: 0"))//有网络数据{net_status = CONNECT_GPRSDATAIN;}else if(rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"+CMTI:"))//有短信来{net_status = CONNECT_MSGDATAIN;}else { }}if (event & REV_STOPWATCH){return;}}}}

在程序其它地方完成对应GPRS模块的监控和操作。对GPRS模块读和写操作也编写了一个设备操作函数，主要是利用前面编写的gprswatch线程操作：

/*GPRS模块发送和接收*/rt_bool_t gprs_send_data_package(unsigned char *cmd,char *ack,rt_uint32_t waittime, rt_uint8_t retrytime, rt_uint32_t len){rt_bool_t res = RT_FALSE; rt_err_t result = RT_EOK;rt_uint32_t event;unsigned char gprs_rx_buffer[GPRS_RX_LEN]={0x00};rt_thread_t thread;thread = rt_thread_find("gprswatch");if( thread != RT_NULL){rt_thread_delete(thread);}   do {rt_device_write(gprs_device, 0, cmd, len);   result = rt_event_recv(&rev_event, REV_MASK, RT_EVENT_FLAG_OR | RT_EVENT_FLAG_CLEAR, waittime*RT_TICK_PER_SECOND, &event);if (result == RT_EOK){if (event & REV_DATA){rt_memset(gprs_rx_buffer,0x00,sizeof(gprs_rx_buffer));rt_thread_delay(RT_TICK_PER_SECOND/2);rt_device_read(gprs_device, 0, gprs_rx_buffer, GPRS_RX_LEN);rt_kprintf(gprs_rx_buffer);if(rt_strstr(cmd,MSG_IMSI))//如果是读IMSI 解析出IMSI数据{unsigned char *addr;addr = rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"AT+CIMI")+10;if(addr!=NULL){strncpy(&imsi[0],addr,15);rt_kprintf("\nIMSI = ：%s\n" ,imsi);              }}if(rt_strstr(cmd,MSG_IMEI))//如果是读IMEI 解析出IMEI数据{unsigned char *addr;addr = rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"\"")+1;if(addr!=NULL){strncpy(&imei[0],addr,15);rt_kprintf("\nIMEI = ：%s\n" ,imei);              }}if(rt_strstr(cmd,CSQ_CMD))//如果是读CSQ 解析出dbm数据{unsigned char csq[5] = {0x00};unsigned char *addr;rt_int16_t dbm;addr = rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,",") - 3;rt_strncpy(csq, addr,3);if(addr!=NULL){dbm =  2* atoi(csq) - 109;dbm_data[0] = dbm;  dbm_data[1] = dbm>>8;rt_kprintf("\n DBM = %d\n" ,dbm);              rt_kprintf("\n RSSI = %02x%02x\n" ,dbm_data[0],dbm_data[1]);              }}if((rt_strstr(gprs_rx_buffer,ack))||(rt_strstr(gprs_rx_buffer,"OK"))){res = RT_TRUE;if(rt_strstr(cmd,MG323_READ_CMD))//如果是读数据命令，将数据拷出{rt_memcpy(gprs_rx_data, gprs_rx_buffer, GPRS_RX_LEN);}}elseres = RT_FALSE;}if(rt_strstr((char const*)gprs_rx_buffer,"MYURCREAD: 0"))//有网络数据{net_status = CONNECT_GPRSDATAIN;rt_kprintf("\r\n收到网络数据！\r\n");}}retrytime--;}while((!res)&&(retrytime>=1));gprswatch();return res;}

至此，基本实现了GPRS模块的设备操作。

四、调试过程中的经验

1.进程初始化及分配内存

在RTT工程中，int rt_application_init(void) 函数给出了一个最基本的使用方法，动态创建线程rt_thread_create，动态分配内存。在程序编写的过程，由于内存太小，不得不心划分分配的内存。手册建议在程序运行过程中使用命令查看线程的占用内存，再按经验分内存，这样操作，还是地调试过程中出现很多次错误。后来再翻看手册，仿造例子修改程序为静态分配内存的线程创建，rt_thread_init，上面的错误就不再出现了。