CC2530协议栈串口实验

1万 · 2019-8-5 13:28

实验设备
硬件：PC 机一台；ZB2530（底板、核心板、仿真器、USB 线）一套
软件：win7 系统，IAR 8.20 集成开发环境

上节我们实现了无线LED通讯实验，相信大家对 ZStack 已经有了一定的认识，今天就来一个比较简单的实验，讲解如何在 ZStack 里使用串口功能。本实验并没有实现数据的收发，只是通过实际例子，让大家加深对 ZStack 工作原理的理解。另外，读者应该在进一步理解 ZStack 工作原理的同时，掌握在 ZStack 协议里实现一个功能任务所需要完成的工作。

1万 · 2019-8-5 13:28

3.1实验分析及代码讲解
串口在嵌入式开发中非常重要，一般都要使用串口通讯、调试，所以学会串口使用也是必须的。大家还记得裸机实验里怎么使用串口功能的吗？我们裸机使用串口功能的步骤是：

(1) 串口初始化；
(2) 执行任务(发送/接收)。

其实，跟裸机实验里的串口实验一样，本实验也是按照同样的步骤来进行的，第(1)步不变；在第(1)步和第(2)步之间需要多做了一步，就是：给它登记一下；第(2)步照样执行。所以，本实验使用串口的具体步骤是

(1)串口初始化；
(2)登记任务号；
(3)执行任务。
打开《\ZStack-CC2530-2.3.0-1.4.0\Projects\zstack\Samples\SampleApp\CC2530DB\SampleApp.eww 》工程。在左边workspace 目录下比较重要的两个文件夹分别是 Zmain 和 App。我们开发主要在 App 文件夹进行，这也是用户自己添加自己代码的地方。主要修改 SampleApp.c 和 SampleApp.h 即可，如果增加传感器则增加相应的模块驱动到App里面，在 SampleApp.c 中调用就行。

1万 · 2019-8-5 13:29

第一步：串口初始化

串口初始化相信大家很熟悉，就是配置串口号、波特率、校验位、数据位、停止位等等。在基础实验我们都是配置好寄存器然后使用。现在我们在 workspace 下找到HAL\Target\CC2530EB\drivers 的 hal_uart.c 文件，我们可以看到里面已经包括了串口初始化、发送、接收等函数，全都封装好了；我们只需根据自己需要修改相关配置，调用相应的接口函数就可使用串口了，是不是觉得很方便呢？

如图3-1 所示。浏览一下关于串口的操作函数还是挺全的。我们看看 workspace 上的 MT层，发觉有很多基本函数，前面带 MT。包括 MT_UART.C，我们打开这个文件。看到MT_UartInit()函数，这里也有一个串口初始化函数的，没错 Z-stack 上有一个 MT 层，用户可以选用 MT 层配置和调用其他驱动。进一步简化了操作流程。我们已经知道串口配置的方法，那么应该在那里初始化呢？当然是 SampleApp_Init()，如果你还有疑问说明你上个实验还要复习一下，我们大概再说下吧。

用户自己添加的应用任务程序在 Zstack 中的调用过程是：
main() —> osal_init_system()—> osalInitTasks()—> SampleApp_Init()
我们打开 APP 目录下的 SampleApp.c 发现 SampleApp_Init()函数。我们在这里加入串口初始化代码。

图3-1

1万 · 2019-8-5 13:29

本实验相关的文件如下表：

表3-1

1万 · 2019-8-5 13:30

我们打开 MT_UART.c，如图 2所示。然后找到 MT_UartInit ()函数。

第 108 行：uartConfig.baudRate = MT_UART_DEFAULT_BAUDRATE;是配置波特率，我们有右键“go to definition of” MT_UART_DEFAULT_BAUDRATE,可以看到：
#define MT_UART_DEFAULT_BAUDRATE HAL_UART_BR_38400
默认的波特率是 38400bps,现在我们修改成 115200bps,修改如下：
#define MT_UART_DEFAULT_BAUDRATE HAL_UART_BR_115200
如果继续追踪我们会发现在hal_uart.h由HAL_UART_BR_115200的宏定义。
第 110 行：uartConfig.flowControl = MT_UART_DEFAULT_OVERFLOW; 语句是配置流控的，我们进入定义可以看到：
#define MT_UART_DEFAULT_OVERFLOW TRUE
默认是打开串口流控的，如果你是只连了 TX/RX 2 根线的方式务必关流控。

1万 · 2019-8-5 13:30

注意：2 根线的通讯连接一定要关流控，不然是永远收发不了信息的，现在大部产品很少用流控。

#define MT_UART_DEFAULT_OVERFLOW FALSE
第 121~127 行：这个是预编译，根据预先定义的 ZTOOL 或者 ZAPP 选择不同的数据处理函数。后面的 P1 和 P2 则是串口 0 和串口 1。我们用 ZTOOL，串口 0。我们可以在 option——C/C++ Compiler的Preprocessor 地方加入。

图3-2

修改完之后，我们在 SampleApp_Init( uint8 task_id )函数调用配置好的 MT_UartInit ()函数；然后，记得在 SampleApp.c 文件开头的地方将图所示的头文件 include 进去

图 3-3 串口驱动头文件

1万 · 2019-8-5 13:31

第二步：登记任务号
在刚刚添加 MT_UartInit ()函数的 SampleApp_Init( uint8 task_id )函数里，紧接着MT_UartInit ()，加上 MT_UartRegisterTaskID(task_id)函数，以登记任务号。如图所示。

图 3-4 登记任务号

1万 · 2019-8-5 13:31

第三步：执行任务
紧接着 MT_UartRegisterTaskID(task_id)函数，在其后面添加函数 HalUARTWrite(0,“Usart. OK\n”, sizeof("UartInit OK\n”))，也就是让系统执行这个任务了。至此，代码修改完毕。

1万 · 2019-8-5 13:31

3.2实验现象
按照下图所示，打开工程程序，如图所示选择 CoordinatorEB-Pro 进行编译，然后下载到开发板上，配置好串口调试助手，按下开发板复位键，我们发现开头显示一些乱码，按字符格式显示，是一串字符数据，并没有达到我们预期的效果。其实，这是 Z-stack MT 层定义的串口发送格式，以 FE 开头。那么怎么解决问题？既然问题是 MT 层，所以我们只要在预编译里，将有关 MT 层的都注释掉就可以了。

图3-5基于协议栈的 Uart 实验工程的路径

1万 · 2019-8-5 13:32

图 3-6 基于协议栈的 Uart 实验工程

图3-7预编译

【注】需要注释xMT_TASK，xMT_SYS_FUNC，xMT_ZDO_FUNC，不然会出现乱码。

1万 · 2019-8-5 13:34

按下终端节点的复位按钮，可以通过串口助手看到如下结果。

图3-8实验现象

1万 · 2019-8-5 13:34

3.3 实验总结
 ZStack 的工作流程:
(1) 关闭所有中断；
(2) 芯片外部(板载外设)初始化；
(3) 芯片内部初始化；
(4) 初始化操作系统；
(5) 打开所有中断；
(6) 执行操作系统。

 基于协议栈的串口实验的工作流程：
(1) 串口初始化；
(2)登记任务号；
(3) 执行任务。

只看该作者 · 2019-8-6 14:40

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CC2530协议栈串口实验

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