基于STM32单片机的多功能扩展模块与WinCE主板通讯说明

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　　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'rn"), getVerInfo.wMajor,getVerInfo.wMinor,csBuf);

　　       }

　　       else       {

　　              OutputMessage(TEXT("send command:%d failed!!!rn"), 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!!!rn"), 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!!!rn"), 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......

　　}

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