怎么用C語言在Linux下實現CC2530上位機

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/ttyUSB0

c : 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<len; 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  0X4 struct 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<4;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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