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丸趣 TV 小編給大家分享一下怎么用 C 語言在 Linux 下實現 CC2530 上位機，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！
一、環境簡介
1. 軟硬件環境
下位機：CC2530 OS：vmware + ubuntu
在這里彭老師采用的是 CC2530, 讀者也可以采用其他的板子，我們只需要該板子有串口，可以和 PC 通信，同時板子上有可設置的 led 燈、繼電器以及可以采集數據的傳感器即可。
2. 硬件連接圖
硬件連接圖如下：
該款 CC2530 已經集成了 CH340 芯片，usb 線連接電腦，即可被識別。
3. pc 下識別串口
如果該串口被 PC 獲取，名字為 COMn【n 為某整數】。
windows 下串口
4. ubuntu 下識別串口
首先需要 vmware 抓取串口【串口在同一時刻要么被 windows 抓取要么被 vmware 抓取】，按下圖所示，點擊連接即可：
虛擬機抓取串口
但是往往 ubuntu 中沒有 ch440 的驅動，經過實際測試，ubuntu14 及之前的版本都沒有這個驅動，ubuntu16 以上的版本有這個驅動。
如果沒有 ch440 驅動可以用以下方法安裝對應的驅動：
1 make 2 sudo make load 3 ls /dev/ttyUSB0
ubuntu 安裝串口驅動
按照上述步驟，會生成設備文件 **/dev/ttyUSB0**。
ls /dev/ttyUSB0 -l crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 Jan 15 05:45 /dev/ttyUSB0c : 字符設備 rw-rw—-：文件操作權限
188, 0：主次設備號
3、4 節提到的 usb 轉串口驅動和 linux 下驅動源碼后臺【GH】回復 ch440 即可獲得
【注意】如果是其他開發板，自行安裝其他的串口驅動。
二、模塊設計
上位機和下位機的通信往往都是通過串口，linux 下往往生成字符設備 ttyUSB0【有的是 ttyS0】，操作串口設備就只需要操作該字符設備即可。
下面我們設計上下位機的軟件模塊。
1. 信令
設計上位機，首先需要設計上位機下發給下位機的指令格式，上位機按照該指令格式發送命令給下位機，下位需嚴格按照該指令格式進行解析指令。
含義如下：
device：要操作的設備
data：對應的設備及其額外的數據
CRC：校驗碼
# : 信令終止符
信令格式可以根據需要擴展或者精簡。
其中 device 定義如下【可以根據實際情況進行擴展】：
#define DEV_ID_LED_ON 0X1 #define DEV_ID_LED_OFF 0X2 #define DEV_ID_DELAY 0X3 #define DEV_ID_GAS 0X4【注意】為便于理解，我們暫不考慮效率問題。
2. 上傳數據
下位機需要采集傳感器的數據并通過串口上傳，數據結構定義如下：
struct data{ unsigned char device; unsigned char crc; unsigned short data; };device 設備
data 采集的數據
crc 校驗碼
3. 功能模塊
現在就可以開始設計軟件的各個功能模塊了。
下位機
下位機流程圖
下位主要任務就是循環接收上位機通過串口下發的數據，然后解析該指令內容，操作對應的硬件。
上位機
上位機
上位機主要任務是打印菜單，由用戶針對菜單做出選擇，然后按照指令格式封裝命令，并通過串口將該命令下發給下位機。
三、下位機功能函數
cc2530 的操作原理，本文不討論，如果是其他開發板，只需要修改串口操作函數。
1. LED 初始化
/**************************************************************************** * 名 稱: InitLed() * 功 能: 設置 LED 燈相應的 IO 口 * 入口參數: 無 * 出口參數: 無 ****************************************************************************/ void InitLed(void) { P1DIR |= 0x01; //P1.0 定義為輸出口 LED1 = 0; }2. 初始化 UART
/**************************************************************** * 名 稱: InitUart() * 功 能: 串口初始化函數 * 入口參數: 無 * 出口參數: 無 *****************************************************************/ void InitUart(void) { PERCFG = 0x00; // 外設控制寄存器 USART 0 的 IO 位置:0 為 P0 口位置 1 P0SEL = 0x0c; //P0_2,P0_3 用作串口（外設功能） P2DIR = ~0xC0; //P0 優先作為 UART0 U0CSR |= 0x80; // 設置為 UART 方式 U0GCR |= 11; U0BAUD |= 216; // 波特率設為 115200 UTX0IF = 0; //UART0 TX 中斷標志初始置位 0 U0CSR |= 0x40; // 允許接收 IEN0 |= 0x84; // 開總中斷允許接收中斷 }3. 串口發送函數
/********************************************************************** * 名 稱: UartSendString() * 功 能: 串口發送函數 * 入口參數: Data: 發送緩沖區 len: 發送長度 * 出口參數: 無 ***********************************************************************/ void UartSendString(char *Data, int len) { uint i; for(i=0; i i++) { U0DBUF = *Data++; while(UTX0IF == 0); UTX0IF = 0; } }4. 串口中斷處理函數
/********************************************************************** * 名 稱: UART0_ISR(void) 串口中斷處理函數 * 描 述: 當串口 0 產生接收中斷，將收到的數據保存在 RxBuf 中 **********************************************************************/ #pragma vector = URX0_VECTOR __interrupt void UART0_ISR(void) { URX0IF = 0; // 清中斷標志 RxBuf = U0DBUF; }5. 煙霧傳感器數據讀取
/**************************************************************** * 名 稱: myApp_ReadGasLevel() * 功 能: 煙霧傳感器數據讀取 * 入口參數: 無 * 出口參數: 無 *****************************************************************/ uint16 myApp_ReadGasLevel( void ) { uint16 reading = 0; /* Enable channel */ ADCCFG |= 0x80; /* writing to this register starts the extra conversion */ ADCCON3 = 0x87; /* Wait for the conversion to be done */ while (!(ADCCON1 0x80)); /* Disable channel after done conversion */ ADCCFG = (0x80 ^ 0xFF); /* Read the result */ reading = ADCH; reading |= (int16) (ADCH 8); reading = 8; return (reading); }6. LED 燈控制函數
/**************************************************************** * 名 稱: led_opt() * 功 能: LED 燈控制函數 * 入口參數: RxData：接收到的指令 flage：led 的操作，點亮或者關閉 * 出口參數: 無 *****************************************************************/ void led_opt(char RxData[],unsigned char flage) { switch(RxData[1]) { case 1: LED1 = (flage==DEV_ID_LED_ON)?ON:OFF; break; /* TBD for led2 led3*/ default: break; } return; }7. 主程序
/**************************************************************************** * 主程序入口函數 ****************************************************************************/ void main(void) { CLKCONCMD = ~0x40; // 設置系統時鐘源為 32MHZ 晶振 while(CLKCONSTA 0x40); // 等待晶振穩定為 32M CLKCONCMD = ~0x47; // 設置系統主時鐘頻率為 32MHZ InitLed(); // 設置 LED 燈相應的 IO 口 InitUart(); // 串口初始化函數 UartState = UART0_RX; // 串口 0 默認處于接收模式 memset(RxData, 0, SIZE); while(1) { // 接收狀態 if(UartState == UART0_RX) { // 讀取數據，遇到字符 # 或者緩沖區字符數量超過 4 就設置 UartState 為 CONTROL_DEV 狀態 if(RxBuf != 0) { // 以 # 為結束符, 一次最多接收 4 個字符 if((RxBuf != #) (count 4)) { RxData[count++] = RxBuf; } else { // 判斷數據合法性，防止溢出 if(count = 4) { // 計數清 0 count = 0; // 清空接收緩沖區 memset(RxData, 0, SIZE); } else{ // 進入發送狀態 UartState = CONTROL_DEV; } } RxBuf = 0; } } // 控制控制外設狀態 if(UartState == CONTROL_DEV) { // 判斷接收的數據合法性 //RxData[]: | device | data |crc | # | //check_crc: crc = device ^ data //if(RxData[2] == (RxData[0]^RxData[1])) { switch(RxData[0]) { case DEV_ID_LED_ON : led_opt(RxData,DEV_ID_LED_ON); break; case DEV_ID_LED_OFF: led_opt(RxData,DEV_ID_LED_OFF); break; case DEV_ID_DELAY: break; case DEV_ID_GAS: send_gas(); break; default: break; } } UartState = UART0_RX; count = 0; // 清空接收緩沖區 memset(RxData, 0, SIZE); } } }四、上位機功能函數
結構體
#define DEV_ID_LED_ON 0X1 #define DEV_ID_LED_OFF 0X2 #define DEV_ID_DELAY 0X3 #define DEV_ID_GAS 0X4struct data{ unsigned char device; unsigned char crc; unsigned short data; };
函數
void uart_init(void ) { int nset1,nset2; serial_fd = open( /dev/ttyUSB0 , O_RDWR); if(serial_fd == -1) { printf( open() error\n exit(1); } nset1 = set_opt(serial_fd, 115200, 8, N , 1); if(nset2 == -1) { printf( set_opt() error\n exit(1); } } int Menu() { int option; system( clear printf( \n\t\t************************************************\n printf( \n\t\t** ALARM SYSTERM **\n printf( \n\t\t** 1----LED **\n printf( \n\t\t** 2----GAS **\n printf( \n\t\t** 0----EXIT **\n printf( \n\t\t************************************************\n while(1) { printf( Please choose what you want: scanf( %d , option); if(option 0||option 2) printf(\t\t choose error!\n else break; } return option; } // RxData[]: | device | data |crc | # | void led() { int lednum = 0; int onoff; char cmd[4]; // 選擇 led 燈 while(1) { printf( input led number :[1 2]\n# scanf(%d , lednum); //check if(lednum 1 || lednum 2) { printf( invalid led number\n system( clear continue; }else{ break; } } printf(operation: 1 on , 0 off\n scanf( %d , onoff); if(onoff == 1) { cmd[0] = DEV_ID_LED_ON; }else if(onoff == 0) { cmd[0] = DEV_ID_LED_OFF; }else{ printf( invalid led number\n return; } cmd[1] = lednum; //fulfill crc area cmd[2] = cmd[0]^cmd[1]; cmd[3] = # // 表示結束符 tcflush(serial_fd, TCIOFLUSH); int i = 0; for(i=0;i i++) { printf( %d ,cmd[i]); } printf(\n write(serial_fd, cmd,sizeof(cmd)); sleep(1); } // RxData[]: | device | data |crc | # | void gas() { int len ; unsigned short GasLevel; struct data msg; char gas[4]={0}; char cmd[4]; cmd[0] = DEV_ID_GAS; cmd[3] = # // 表示結束符 write(serial_fd, cmd,sizeof(cmd)); sleep(1); len = read(serial_fd, msg,sizeof(struct data)); // 轉換讀取的 gas 數據格式 GasLevel = msg.data; gas[0] = GasLevel / 100 + 0 gas[1] = GasLevel / 10%10 + 0 gas[2] = GasLevel % 10 + 0 printf(%s\n ,gas); getchar(); } void run() { int x; while(1) { x=Menu(); switch(x) { case 1: led(); break; case 2: gas(); break; case 0: printf( \n\t\t exit!\n\n close(serial_fd); exit(0); default: fg=1; break; } if(fg) break; } } int main() { uart_init(); run(); return 0; }五、運行結果
1. 上位機運行界面
主菜單
2. 點亮 led 燈
點亮 led1：
3. 滅燈
熄滅 led1
4. 讀取煙霧傳感器數據
獲取煙霧數據
煙霧的數據是 079，可以點根華子，你會發現每次讀取的值都是在變化。
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