[ATMEL SAM R21]WsnDemo 通信过程初步分析

dcexpert

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这几天研究了一下ASF中WsnDemo的通信过程，简单的给大家分析一下，仅供参考。

首先看主程序文件main.c，WsnDemo的主程序很简洁，就是系统初始化和调用了一下wsndemo_main()函数。

1. int main(void)
   
2. {
   
3.         #if SAMD || SAMR21
   
4.         system_init();
   
5.         delay_init();
   
6.         #else
   
7.         sysclk_init();
   
8.         board_init();
   
9.         #endif
   
10.         irq_initialize_vectors();
    
11.         wsndemo_main();
    
12. }

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而wsndemo_main()函数也没有太多内容：

1. int wsndemo_main(void)
   
2. {
   
3.         SYS_Init();
   
4. #if APP_ENDDEVICE
   
5.         sm_init();
   
6. #endif
   
7. #if APP_COORDINATOR
   
8.         sio2host_init();
   
9. #endif
   
10.         cpu_irq_enable();
    
11.         while (1) {
    
12.                 SYS_TaskHandler();
    
13.                 APP_TaskHandler();
    
14.         }
    
15. }

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在这里可以看到，主要就是在while(1)循环中不断调用SYS_TaskHandler()和APP_TaskHandler()两个函数，就是不断处理系统事件和用户事件。


SYS_TaskHandler()函数则是调用了三个子函数，从函数名上我们可以猜出应该是无线网络通信和系统定时器底层处理，所以就先放到一边吧。

1. void SYS_TaskHandler(void)
   
2. {
   
3.         PHY_TaskHandler();
   
4.         NWK_TaskHandler();
   
5.         SYS_TimerTaskHandler();
   
6. }
   

复制代码

在看看APP_TaskHandler()函数，它使用了一个简单的状态机方式，通过当前的状态决定下一步的操作。

1. static void APP_TaskHandler(void)
   
2. {
   
3.         switch (appState) {
   
4.         case APP_STATE_INITIAL:
   
5.         {
   
6.                 appInit();
   
7.         }
   
8.         break;
   
9. 
   
10.         case APP_STATE_SEND:
    
11.         {
    
12.                 appSendData();
    
13.         }
    
14.         break;
    
15. 
    
16.         case APP_STATE_SENDING_DONE:
    
17.         {
    
18. #if APP_ENDDEVICE
    
19.                 appState = APP_STATE_PREPARE_TO_SLEEP;
    
20. #else
    
21.                 SYS_TimerStart(&appDataSendingTimer);
    
22.                 appState = APP_STATE_WAIT_SEND_TIMER;
    
23. #endif
    
24.         }
    
25.         break;
    
26. 
    
27. #if APP_ENDDEVICE
    
28.         case APP_STATE_PREPARE_TO_SLEEP:
    
29.         {
    
30.                 if (!NWK_Busy()) {
    
31.                         NWK_SleepReq();
    
32.                         appState = APP_STATE_SLEEP;
    
33.                 }
    
34.         }
    
35.         break;
    
36. 
    
37.         case APP_STATE_SLEEP:
    
38.         {
    
39.                 sm_sleep(APP_SENDING_INTERVAL / 1000);
    
40.                 appState = APP_STATE_WAKEUP;
    
41.         }
    
42.         break;
    
43. 
    
44.         case APP_STATE_WAKEUP:
    
45.         {
    
46.                 NWK_WakeupReq();
    
47. 
    
48.                 /*
    
49.                  * #if (LED_COUNT > 0)
    
50.                  *    LED_On(LED_NETWORK);
    
51.                  #endif*/
    
52. 
    
53.                 appState = APP_STATE_SEND;
    
54.         }
    
55.         break;
    
56. #endif
    
57.         default:
    
58.                 break;
    
59.         }
    
60. 
    
61. #if (APP_COORDINATOR)
    
62.         uint16_t bytes;
    
63.         if ((bytes = sio2host_rx(rx_data, APP_RX_BUF_SIZE)) > 0) {
    
64.                 UartBytesReceived(bytes, (uint8_t *)&rx_data);
    
65.         }
    
66. #endif
    
67. }
    

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状态机有APP_STATE_INITIAL(初始化)、APP_STATE_SEND(数据发送)、APP_STATE_SENDING_DONE(发送完成)、APP_STATE_PREPARE_TO_SLEEP(准备休眠)、APP_STATE_SLEEP(休眠)、APP_STATE_WAKEUP(唤醒)等几种模式。除了初始化是执行一次，其他模式是不断循环，轮流执行，执行完当前模式后就切换到下一个模式。当然只有ENDDEVICE才有休眠模式，COORDINATOR和ROUTER是不能休眠的。

休眠使用了语句

1. sm_sleep(APP_SENDING_INTERVAL / 1000);

复制代码

sm_sleep先设置RTC唤醒时间，然后进入待机模式（STANDBY，SAM R21的低功耗模式只有IDLE 0/IDLE 1/IDEL 2/STANDBY四种）。其中APP_SENDING_INTERVAL是在config.h中定义的发送周期时间，默认是2000，就是2S，修改这个时间常数就可以改变发送时间。这个地方比较奇怪的是sm_sleep的参数是秒，而函数内部是按照ms计算的，这样最低的时间就是1S。

从上面APP_STATE_SEND模式中，我们可以看到数据发送是调用了appSendData()函数。这个函数如下：

1. static void appSendData(void)
   
2. {
   
3. #ifdef NWK_ENABLE_ROUTING
   
4.         appMsg.parentShortAddr = NWK_RouteNextHop(0, 0);
   
5. #else
   
6.         appMsg.parentShortAddr = 0;
   
7. #endif
   
8. 
   
9.         appMsg.sensors.battery     = rand() & 0xffff;
   
10.         appMsg.sensors.temperature = rand() & 0x7f;
    
11.         appMsg.sensors.light       = rand() & 0xff;
    
12. 
    
13. #if APP_COORDINATOR
    
14.         appUartSendMessage((uint8_t *)&appMsg, sizeof(appMsg));
    
15.         SYS_TimerStart(&appDataSendingTimer);
    
16.         appState = APP_STATE_WAIT_SEND_TIMER;
    
17. #else
    
18.         appNwkDataReq.dstAddr = 0;
    
19.         appNwkDataReq.dstEndpoint = APP_ENDPOINT;
    
20.         appNwkDataReq.srcEndpoint = APP_ENDPOINT;
    
21.         appNwkDataReq.options = NWK_OPT_ACK_REQUEST | NWK_OPT_ENABLE_SECURITY;
    
22.         appNwkDataReq.data = (uint8_t *)&appMsg;
    
23.         appNwkDataReq.size = sizeof(appMsg);
    
24.         appNwkDataReq.confirm = appDataConf;
    
25. #if (LED_COUNT > 0)
    
26.         LED_On(LED_DATA);
    
27. #endif
    
28.         NWK_DataReq(&appNwkDataReq);
    
29. 
    
30.         appState = APP_STATE_WAIT_CONF;
    
31. #endif
    
32. }
    

复制代码

如果是APP_COORDINATOR，那么就将数据通过appUartSendMessage函数发到串口，否则调用NWK_DataReq(&appNwkDataReq)发送到RF。

上面的过程其实不复杂，但是绕了很多弯，一个处理需要通过多个函数，在不同的文件中跳来跳去。这还只是分析了主流程中的一部分，也是最重要的一部分。不过看清楚了这个基本流程，在看其他部分也就简单多了，再去看其他的ASF程序也都是差不多的了。

义剑仗乾坤

顶一个 学习一下

770781327

mark一下，这两天我也开始研究无线这部分了，老兄你一直都很领先呀

dcexpert

770781327 发表于 2015-1-5 12:48
mark一下，这两天我也开始研究无线这部分了，老兄你一直都很领先呀

这段时间事情太多，在不抓紧就跟不上你们了。