DSP 2812: 使用C++实现的SCI主动站程序框架

fish001

DSP 2812: 使用C++实现的SCI主动站程序框架 [复制链接]

控制器与外界通讯，一般都会使用一些约定的通讯协议，或者使用类似于Linux控制台的字符终端交互。

大体上有两种通讯模式。一种是接收上位机之类的主机的命令，并执行和输出命令的执行结果或状态。在这种被动模式，开发板称为从动站；另外一种是定时发送命令给其他控制板或者仪表，读取或者控制其他设备。在这种主动模式，开发板被称为主动站。

我们创建了这两张模式下的程序框架。

这里介绍的是做为主动站的程序框架。

应用程序的编写

首先展示一下应用程序中是如何使用这个驱动的：

第一步初始化串口设备
[cpp] view plain copy
print?

• scia().setBps(9600,board.clock());  
  

我们这里使用的SCIA，设置通讯速率是9600.其他参数使用默认值。

第二步定义Scia主站类对象，并设置收发缓冲区：
[cpp] view plain copy
print?

• unsigned char sciRxBuf[256];  
• unsigned char sciTxBuf[256];  
•   
• NDm::NApp::NF281x::CSciAMaster& sciaMaster = NDm::NApp::NF281x::CSciAMaster::ins();  
• sciaMaster.setRxBuf(sciRxBuf,256);  
• sciaMaster.setTxBuf(sciTxBuf,256);  
•   
• sciaMaster.reset();  
  

第三步在应用程序中实现报文处理的业务程序。

基本就是这样的循环：发送数据，然后接收数据，处理数据。

我的例子程序使用调试助手，接收DSP发来的start后，就发数据，然后DSP回复发送的数据，再发数据，再回复这样的循环。

[cpp] view plain copy
print?

• unsigned char buf[10] = "start\n";  
• int num = 6;  
• sciaMaster.send(buf,num);  
•   
• while( true ){  
•     num = sciaMaster.recv(buf,10);  
•     if( num>0 ){  
•         sciaMaster.send(buf,num);  
•     }  
• }  
  

驱动程序的设计

驱动程序时设计一个基类，然后为各串口实现子类。在子类中设定中断向量和相应的处理串口类。

基类的设计
[cpp] view plain copy
print?

• namespace NF281x {  
•   
• /**
• * SCI主模块驱动
• * 由作为主动站的程序调用本类接口。
• */  
• class CSciMaster {  
• public:  
•     typedef TRingBuf CRingBuf;  
•     typedef CRingBuf::CRingPos CRingPos;  
• public:  
•     CSciMaster( NDm::NHw::NF281x::CSci& sci  );  
  

[cpp] view plain copy
print?

• private:  
•     CRingBuf m_rx;  
•     CRingPos m_rxPos;  
•     CRingBuf m_tx;  
•     CRingPos m_txPos;  
•   
•     NDm::NHw::NF281x::CSci& m_sci;  
•   
•     NDm::NApp::NF281x::CPieCtl& m_pie;  
• };  
•   
• } /* namespace NF281x */  
  

这个类使用了两个循环缓冲区，用于缓存接收到的数据和要发送的数据。

定义了简单使用的接口函数

[cpp] view plain copy
print?

• void reset();  
• bool isError()const;  
•   
• inline NDm::NHw::NF281x::CSci& sci(){  
•     return m_sci;  
• }  
•   
• inline const NDm::NHw::NF281x::CSci& sci()const{  
•     return m_sci;  
• }  
•   
• inline void setTxBuf( unsigned char* buf,const unsigned int& size ){  
•     m_tx.setBuf(buf,size);  
• }  
•   
• inline void setRxBuf( unsigned char* buf,const unsigned int& size ){  
•     m_rx.setBuf(buf,size);  
• }  
•   
• inline bool ifTxEmpty()const{  
•     return m_tx.getPos()==m_txPos;  
• }  
•   
• inline bool ifRxEmpty()const{  
•     return m_rx.getPos()==m_rxPos;  
• }  
•   
• int send( const unsigned char* buf,const int& size );  
•   
• int recv( unsigned char* buf,const int& size );  
  

应用程序主要使用的函数就是send和recv函数。

因为驱动程序自带缓冲区，所以应用程序调用收发函数后，可以立即返回去处理其他业务，而不用等到串口数据发送完成。

[cpp] view plain copy
print?

• /**
• * 中断处理函数
• * 这些函数应该在中断函数中被调用执行
• * 用户程序应该执行PIE级别的ACK操作
• */  
• void irsRx();  
• void irsTx();  
•   
• inline NDm::NHw::NF281x::CPie& pie(){  
•     return m_pie;  
• }  
  

真正的在SCI设备上收发数据在irsRx()和irsTx()中实现。这两个函数由中断调用。

这块可以详细看看收发函数是如何实现的。

[cpp] view plain copy
print?

• void CSciMaster::irsRx(){  
•     unsigned char buf[16];  
•     unsigned int size;  
•   
•     if( m_sci.isInt_rxFf() ){  
•         // 接收中断，将接收到的数据保存到缓存中  
•         size = m_sci.rx(buf,16);  
•         if( size>0 )  
•             m_rx.push(buf,size);  
•   
•         m_sci.clrInt_rxFf();  
•     }else{  
•         reset();  
•     }  
• }  
  

可以看出来，接收中断中，只是将RXFIFO中的数据转移到接收的循环缓冲区中，并清除接收中断标志。

而对于发送的过程可能要复杂一些。

因为发送数据是由中断之外触发的。

[cpp] view plain copy
print?

• int CSciMaster::send( const unsigned char* buf,const int& size ){  
•     int rt = m_tx.getSize() - m_tx.getLen(m_txPos);  
•     if( rt>size )  
•         rt = size;  
•   
•     if( rt<=0 )  
•         return 0;  
•   
•     m_tx.push(buf,rt);  
•   
•     m_sci.disInt_txFf();    // 禁用发送中断  
•     startTx();  
•   
•     return rt;  
• }  
  

发送函数将要发送的数据存入发送缓冲区中。在这个过程中，如果有发送中断到来，是不会影响send函数的正确性的，因为发送缓冲区，使用了两个pos对象，一个是写，一个是读。

但是真要发送数据时，是必须要禁止发送中断的。然后将缓冲区中的数据写到TXFIFO中，这个过程由startTx（）函数实现。

为什么要有startTx()函数，因为这个过程在发送中断中也使用了。

[cpp] view plain copy
print?

• void CSciMaster::irsTx(){  
•     startTx();  
•   
•     // 如果队列为空，则停止中断  
•     if( ifTxEmpty() )  
•         m_sci.disInt_txFf();  
• }  
  

startTx()函数做了什么？

[cpp] view plain copy
print?

• void CSciMaster::startTx(){  
•     unsigned char buf[16];  
•     unsigned int size;  
•   
•     size = m_tx.getData(buf,16,m_txPos);  
•     if( size>0 ){  
•         size = m_sci.tx(buf,size);  
•         m_txPos += size;  
•     }  
•   
•     // 清除中断标志  
•     m_sci.clrInt_txFf();  
•   
•     // 如果队列为空，则停止中断  
•     if( ifTxEmpty() )  
•         m_sci.disInt_txFf();  
•     else  
•         m_sci.enInt_txFf();  
• }  
  

这样的话，我将recv（）函数的实现也展示出来：

[cpp] view plain copy
print?

• int CSciMaster::recv( unsigned char* buf,const int& size ){  
•     int rt = m_rx.getLen(m_rxPos);  
•     if( rt>size )  
•         rt = size;  
•     if( rt<=0 )  
•         return 0;  
•   
•     m_rx.getDataAndMovePos(buf,rt,m_rxPos);  
•     return rt;  
• }  
  

这样的话，这个驱动就算是完整了。

其实这样的程序要考虑清楚各种并非事件之间的关系，成员变量是否会受影响，是否会影响程序的正确性，也不是一件容易的事情。

还好，这块的代码经过测试和使用，是没问题的。

其实Ti的实时操作系统SYSBIOS中的DEV模型也是非常好的框架，我在28335平台上就是实现了一个DEV的驱动。

子类的实现

以Scia为例

[cpp] view plain copy
print?

• namespace NF281x {  
•   
• class CSciAMaster:public CSciMaster{  
•     CSciAMaster();  
• public:  
•     static CSciAMaster& ins();  
• };  
  

在其构造函数中需要对其进行特殊化处理

[cpp] view plain copy
print?

• CSciAMaster::CSciAMaster():CSciMaster(NDm::NApp::NF281x::CSciaCtl::ins()){  
•     CCpu::dint();  
•   
•     pie().setIrs_rxAInt(irsDm281xSciAMasterRx);  
•     pie().setIrs_txAInt(irsDm281xSciAMasterTx);  
•   
•     CCpu::eint();  
•     CCpu::ertm();  
• }  
•   
• CSciAMaster& CSciAMaster::ins(){  
•     static CSciAMaster i;  
•     return i;  
• }  
  

可以看出，还需要两个中断函数进行封装

[cpp] view plain copy
print?

• extern "C" interrupt void irsDm281xSciAMasterRx(){  
•     CSciAMaster& sci = CSciAMaster::ins();  
•     sci.irsRx();  
•   
•     sci.pie().ack_rxAInt();  
• }  
•   
• extern "C" interrupt void irsDm281xSciAMasterTx(){  
•     CSciAMaster& sci = CSciAMaster::ins();  
•     sci.irsTx();  
•   
•     sci.pie().ack_txAInt();  
• }  
  

中断函数的处理也比较简单，只需要将执行权传递给相应的中断处理成员函数即可。