【Follow me第二季第三期】进阶任务：通过USB发送指令修改QSPI中的数据

EPTmachine · 发表于2024-12-15 12:03

【Follow me第二季第三期】进阶任务：通过USB发送指令修改QSPI中的数据 [复制链接]

<i class="pstatus"> 本帖最后由 EPTmachine 于 2024-12-15 12:07 编辑 </i>

查看开发资料中演示例程的流程图了解控制台指令是如何实现的。开发板通过USB接口连接到电脑后，通过对电脑端发送的字符串进行解析，从而执行不同的功能函数。

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<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_871025_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>示例程序框图.png</strong> <em class="xg1">(177.7 KB, 下载次数: 0)</em></p>
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<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_871025" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=871025&handlekey=savephoto_871025">保存到相册</a>

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</div>
<div class="tip_horn"></div>
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# USB传输字符串并解析
USB通讯中，客户端（这里为开发板）可以设定端点（endpoint）的类型，实现不同的功能，本任务中使用的CDC类型的端点,通过usb连接至电脑后，可以实现串口通讯功能，传输数据，实现人机交互。

实现上述功能需要用的到外设有qspi、usb。在FSP的配置界面中添加需要用到的组件、定义的RTOS线程以及信号量等。

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<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_871026_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>dds_record_FSP_Stack.png</strong> <em class="xg1">(39.27 KB, 下载次数: 0)</em></p>
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USB模块使用USB_PCDC，FSP工具可以生成USB CDC类型端点的代码，简化开发流程。

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<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_871027_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
<div class="xs0">
<p><strong>usb_pcdc_stack.png</strong> <em class="xg1">(50.12 KB, 下载次数: 0)</em></p>
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<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_871027" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=871027&handlekey=savephoto_871027">保存到相册</a>

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属性界面中设置CallBack的函数名。

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<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_871028_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
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<p><strong>dds_record_USB_CallBack.png</strong> <em class="xg1">(40.72 KB, 下载次数: 0)</em></p>
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QSPI的配置参考基础任务中的qspi配置。

# 添加新指令
任务目标是添加一条新指令，指令的功能设定为查看和修改存储在QSPI Flash上的DDS数据。存储在QSPI Flash上的数据结构为dds_record,dds_record的定义如下。

```c
typedef struct dds_param{
  uint8_t   waveType;
  uint8_t   amp;
  int8_t    offset;
  uint32_t  freq;
}dds_param_t;

enum dds_wavetype{
  SIN_WAVE=0,
  SQU_WAVE=1,
  TRI_WAVE=2
};

#define DDS_RECORD_TYPE 0xF5

typedef struct dds_record{
  uint8_t type;
  dds_param_t dds_items[10];
}dds_record_t;

```

# 程序设计
程序设计参考示例程序的框架，包含的文件中新的文件如图所示。dds_record.c、dds_record.h和dds_record_ctrl_entry.c实现在QSPI Flash中管理数据的功能。menu_dds_record.c、menu_dds_record.h实现指令解析部分。

<ignore_js_op>

<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_871029_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
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<p><strong>dds_record_Project_View.png</strong> <em class="xg1">(22.66 KB, 下载次数: 0)</em></p>
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<a href="javascript:;" class="loginf" >下载附件</a>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_871029" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=871029&handlekey=savephoto_871029">保存到相册</a>

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新文件中的代码为实现新指令的代码。

Flash存储相关的代码会初始化qspi flash，并对需要存储的数据进行管理。

```c
#include "common_init.h"
#include "common_utils.h"

#include "qspi_drv.h"

#define DDS_RECORD_SIZE 1024

static char_t s_print_buffer[BUFFER_LINE_LENGTH] = {};

extern dds_record_t dds_record_ins;

/* DDS_record entry function */
/* pvParameters contains TaskHandle_t */
void dds_record_ctrl_entry(void *pvParameters)
{
  FSP_PARAMETER_NOT_USED (pvParameters);

fsp_err_t err;
  uint8_t* p_src=(uint8_t *)QSPI_DEVICE_START_ADDRESS;;

uint8_t* p_dest=(uint8_t*)&dds_record_ins;

qpi_init();

memcpy (p_dest, p_src, sizeof(dds_record_t));

if(dds_record_ins.type!=DDS_RECORD_TYPE)
  {

/* Erase Flash for one sector */
  err = R_QSPI_Erase(&g_qspi_ctrl, p_src, SECTOR_SIZE);
  if (FSP_SUCCESS != err)
  {
    sprintf(s_print_buffer, "R_QSPI_Erase Failed\r\n");
    print_to_console((void*)s_print_buffer);
  }
  }

/* TODO: add your own code here */
  while (1)
  {
  while (pdPASS != xSemaphoreTake(g_store_dds_semaphore, pdMS_TO_TICKS(500u)))
  {
    vTaskDelay(10);
  }
  dds_record_ins.type=DDS_RECORD_TYPE;
  /* Erase Flash for one sector */
  err = R_QSPI_Erase(&g_qspi_ctrl, p_src, SECTOR_SIZE);
  if (FSP_SUCCESS != err)
  {
    sprintf(s_print_buffer, "R_QSPI_Erase Failed\r\n");
    print_to_console((void*)s_print_buffer);
  }

err = get_flash_status();

err = R_QSPI_Write(&g_qspi_ctrl, (uint8_t*)&dds_record_ins, p_src, sizeof(dds_record_t));
  if (FSP_SUCCESS != err)
  {
    sprintf(s_print_buffer, "R_QSPI_Write Failed\r\n");
    print_to_console((void*)s_print_buffer);
  }

err = get_flash_status();

sprintf (s_print_buffer, "g_store_dds_semaphore recevied" );
  print_to_console((void*)s_print_buffer);

memcpy (p_dest, p_src, sizeof(dds_record_t));

vTaskDelay (10);
  }
}

```

上述代码在初始化QSPI Flash后，读取其中的数据，并等待g_store_dds_semaphore信号量，用于更新Flash中存储的内容。

USB CDC模块中，用户需要自定义相关的端点描述符用于设备的枚举。相关的代码参考示例程序在r_usb_pcdc_descriptor.c中。

usb的Callback中转发接受到的事件，用于后续的字符解析。
```c
void usb_console_callback(usb_event_info_t* p_event_info, usb_hdl_t hdl, usb_onoff_t state)
{
  /* Void unused args */
  FSP_PARAMETER_NOT_USED(hdl);
  FSP_PARAMETER_NOT_USED(state);
  BaseType_t xHigherPriorityTaskWoken;

memcpy(&s_usb_event_list[s_usb_event_pindex], p_event_info, sizeof(usb_event_info_t));

if (xQueueIsQueueFullFromISR(g_usb_transaction_queue) == pdFALSE)
  {
  xQueueSendToBackFromISR(g_usb_transaction_queue, &s_usb_event_pindex, &xHigherPriorityTaskWoken);

/* set next available index, cast to maintain sign integrity */
  s_usb_event_pindex = (uint8_t)((s_usb_event_pindex + 1) % USB_QUEUE_SIZE);
  }
  else
  {
  /* Fatal error - usb message queue is full, this should not occur unless there has been a fatal USB error */
  //SYSTEM_ERROR
  }

/* Switch context if necessary. */
  if (xHigherPriorityTaskWoken)
  {
  taskYIELD ();
  }
}

```

后续对字符串的处理参考示例代码中usb_console_main.c的实现。

USB交互相关的部分则对用户的输入进行解析，修改DDS_record中数据，数据修改完成后，向Flash存储任务发出信号量g_store_dds_semaphore，进行存储数据的更新。主要的代码menu_dds_record.c的dds_record_menu函数中。相关的代码在工程的dds_record_menu函数中。

# 实际测试
工程编译并下载后，效果运行的效果如下所示。能够对Flash中存储的数据进行读写管理。

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<div class="tip tip_4 aimg_tip" id="aimg_871030_menu" style="position: absolute; display: none" disautofocus="true">
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<p><strong>dds_record_test.png</strong> <em class="xg1">(24.83 KB, 下载次数: 0)</em></p>
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<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_871030" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=871030&handlekey=savephoto_871030">保存到相册</a>

</p>

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<div class="tip_horn"></div>
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</ignore_js_op>