英创信息技术WinCE主板与STM32多功能模块通讯介绍

ETA321是英创推出的基于STM32单片机的多功能扩展模块，可为英创现有的WinCE系统增加AD、DA、PWM、脉冲计数等功能。ETA321使用了一片STM32F103RCT6单片机，STM32F103RCT6通过其USB Device接口与英创工控主板连接通讯，STM32在WinCE系统中被当做一个串口设备，英创主板作为上位机已经固化了STM32的USB驱动程序，同时我们封装了一组STM32与英创WinCE系统通讯的API接口函数，客户可以利用我们提供的接口函数，把成熟的实时控制算法移植到ETA321上，快速实现与英创主板的数据通讯。在使用这些API函数时，需要遵从以下约定：

1、通讯以数据包(结构体)作为基本单元，每次通讯收/发一个数据包，每个数据包最大为255字节，数据包第一个字节为本数据包的字节长度，第二个字节为命令码，数据包的其它内容由用户自定义。

2、数据包的第二个命令码字节用于表明本数据包的“身份”。当STM32接收到数据包，得到命令码后，会根据命令码执行相应的操作，当上位机接收到数据包后，根据命令码就可以知道接收到了什么数据。0～127命令码表示常规命令和数据，128～255表示实时数据或实时命令。

3、数据包和命令码的定义在WinCE上位机端和STM32端必须完全一致。STM32必须对接收到的每个命令数据包回复一个相同命令码的应答包，如果没有数据需要回复，可简单回复通用应答数据包。

下面是命令码和数据包定义示例：

/************************* 定义命令代码*************************/

#define MCU_GENERIC_VER_INFO 0

#define MCU_GENERIC_ADC 1

// STM32返回的实时数据命令码

#define MCU_REALTIME_ADC (0 + MCU_REALTIME_DATA)

/*********************** 定义数据包(结构体) **********************/

// 获取单片机固件版本信息

typedef struct

{

BYTE ucSize; // size of the structure < 256

BYTE ucCmd; // = MCU_GENERIC_VER_INFO

WORD wMajor; // major version number

WORD wMinor; // minor version number

char ucName[24]; // name of realtime driver

} MCU_VER_INFO, *PMCU_VER_INFO; // struct for Version Info

// ADC命令

typedef struct

{

BYTE ucSize; // size of the structure < 256

BYTE ucCmd; // = MCU_GENERIC_ADC

BYTE ucCH; // AD通道

DWORD dwSamplingRate; // 采样率

} MCU_ADC, *PMCU_ADC; // struct for Version Info

// STM32通用应答数据包

typedef struct

{

BYTE ucSize; // size of the structure < 256

BYTE ucCmd; //

BYTE ucRerult;

}MCU_GENERIC_REPLY, *PMCU_GENERIC_REPLY;

WinCE上位机API函数

在WinCE上使用我们提供的API函数时，需要在工程中包含以下3个文件

#include "mcu_class.h" // API接口函数定义

#include "mcuCmdInfo.h" // 命令码和数据包定义

#pragma comment(lib, "mcu_class.lib") // 包含库文件

下面是API函数说明：

/**

@brief 打开MCU设备，初始化相关环境

@param None

@retval = 返回true 打开成功

**/

BOOL OpenMCU();

/**

@brief 给STM32发送控制指令

@param *pCmdInfo[in]:符合约定数据结构的命令数据

@param *pBuf[out]: 接收STM32返回数据的数据缓存，此参数可为NULL

@param dwBufSize[in]:数据缓存大小

@retval = true 发送成功，返回true仅表示数据通讯成功，命令执行情况可查看pBuf返回的数据

**/

BOOL SendCmd(BYTE *pCmdInfo, BYTE *pBuf, DWORD dwBufSize = 0);

/**

@brief 关闭MCU，释放相关资源

@param None

@retval = true 关闭成功

**/

BOOL CloseMCU();

/**

@brief 接收STM32实时回传数据的回调函数指针，当接收到128～255命令码时被调用

**/

REPLYPRO MCUReplyPro;

STM32单片机API函数

在编写STM32程序时，同样应该包含和上位机定义一致的"mcuCmdInfo.h"文件。STM32使用API函数定义如下：

/**

* @brief USBD初始化及CDC类初始化

* @param None

* @retval None

**/

void USBCDC_Init(void);

/**

* @brief 查检是否有上位机发来的命令

* @param pBuf：用于接收命令的数据缓存

* @param pBuf：用于接收命令的数据缓存大小

* @retval =0：未接收到命令 >0：接收到数据包的长度(字节数)

**/

uint8_t CheckCommand(uint8_t *pBuf, uint32_t nBufSize);

/**

* @brief 向上位机发送数据

* @param 要发送的数据缓存

* @param 要发送的数据字节数

* @retval 返回发送字节数

**/

uint8_t SendData(uint8_t *pBuf, uint32_t nSendBytes);

STM32应用程序首先需要调用USBCDC_Init初始化USB接口，然后调用CheckCommand函数检查是否接收到上位机发来的命令，再根据命令码执行相应的操作，调用SendData函数发送应答数据或实时数据。

下面是WinCE系统中实现读取ETA321版本信息和实时波形数据采样的示例程序：

#include "stdafx.h"

#include "mcu_class.h" // API接口函数定义

#include "mcuCmdInfo.h" // 命令码和数据包定义

#pragma comment(lib, "mcu_class.lib") // 包含库文件

// 声明实时数据处理回调函数

static void CALLBACK MCUReplyPro(BYTE *buf, DWORD buflen);

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])

{

MCU_CLASS mcu;

BYTE Buf[MAX_BUF_SIZE];

TCHAR csBuf[MAX_BUF_SIZE];

DWORD dwSize, dwCnt = 0;

MCU_VER_INFO getVerInfo;

MCU_ADC adc;

size_t RetrunSize;

// 打开MCU设备

if(!mcu.OpenMCU()) {

return -1;

}

// 指定MCU实时数据处理回调函数

mcu.MCUReplyPro = MCUReplyPro;

// 调用SenCmd函数之前必须初始化的个变量

getVerInfo.ucSize = sizeof(MCU_VER_INFO); // 发送的命令结构体大小(字节数)

getVerInfo.ucCmd = MCU_GENERIC_VER_INFO; // 命令代码：获取MCU版本信息

dwSize = sizeof(Buf); // 用于接收MCU数据的缓存大小

if(mcu.SendCmd((BYTE *)(&getVerInfo), (BYTE *)&getVerInfo, dwSize)) {

// 窄字符转宽字符

mbstowcs_s(&RetrunSize, csBuf, _countof(csBuf), getVerInfo.ucName, _TRUNCATE);

OutputMessage(TEXT("mcu-ver %x-%x '%s'\r\n"), getVerInfo.wMajor,getVerInfo.wMinor,csBuf);

}

else {

OutputMessage(TEXT("send command:%d failed!!!\r\n"), getVerInfo.ucCmd);

}

// 调用SenCmd函数之前必须初始化的变量

adc.ucSize = sizeof(MCU_ADC); // 发送的命令结构体大小(字节数)

adc.ucCmd = MCU_GENERIC_ADC; // 命令代码：获取MCU版本信息

adc.ucCH = 0; // 设备ADC通道

adc.dwSamplingRate = 10000; // 设置ADC采样率KHz

if(!mcu.SendCmd((BYTE *)(&adc), NULL)) {

OutputMessage(TEXT("send command:%d failed!!!\r\n"), adc.ucCmd);

}

while(1) {

Sleep(1000);

if(dwCnt > 10) // 10S后退出

break;

}

adc.dwSamplingRate = 0; // 停止ADC采集

if(!mcu.SendCmd((BYTE *)(&adc), NULL)) {

OutputMessage(TEXT("send command:%d failed!!!\r\n"), adc.ucCmd);

}

Sleep(1000);

// 关闭MCU设备，释放相关资源

mcu.CloseMCU();

return 0;

}

// 实时数据处理回调函数

void CALLBACK MCUReplyPro(BYTE *buf, DWORD buflen)

{

PMCU_ADC_DATA pADCData;

static DWORD cnt = 0;

pADCData = (PMCU_ADC_DATA)buf;

cnt += pADCData->ucSize;

// 处理实时数据......

}