WinCE工控主板对韦根信号的支持

　　Wiegand(韦根)协议是由摩托罗拉公司定制的一种通讯协议，它适用于涉及门禁控制系统的读卡器和卡片的许多特性。韦根数据输出由两条数据线DATA0和DATA1，和公共的信号地GND组成。在没有数据输出时，DATA0和DATA1都保持高电平（典型为+5V电平），若输出'0'时，DATA0输出低脉冲而DATA1保持为高电平，输出'1'时，DATA1输出低脉冲而DATA0保持为高。典型的低脉冲宽度为50us，输出每一bit之前的间隔为1ms（如下图，实际的信号电平和时序由实际的韦根读卡器决定）。

　　韦根协议包含很多种格式来传输串行数据，英创公司工控主板支持最常用的韦根26 bit和韦根34 bit格式。韦根26是已经广泛使用的通用工业校准，一个“韦根包”有26位数据，第1位为第1到第13位的偶校验，最后1位为第14到第26位的奇校验，中间24位为数据位。

　　对于韦根34格式，即一个“韦根包”有34位数据，常见的格式为第1位为第1到第17位的偶校验，最后1位为第18到第34位的奇校验，中间32位为数据位。

　　英创公司为Linux工控主板提供了支持韦根协议的设备驱动模块，在命令行输入insmod wiegand-gpio.ko即完成驱动程序的加载。linux韦根驱动支持应用程序通过非阻塞的轮询操作（select）和异步通知的方式读取韦根数据，这里我们建议使用非阻塞轮询方式。以非阻塞方式O_NONBLOCK打开设备文件后，使用num = read(fd,buffer,len)读取韦根数据，只读取Site Code和User Code，不包含奇偶校验位，各参数意义如下：

　　输入参数：

　　fd：int, 韦根设备文件描述符；

　　len：buffer长度，固定4字节，小于4字节提示错误；

　　输出参数：

　　buffer：char *, read结果缓存，固定4字节，根据不同返回值num，具有不同意义；

　　返回值：

　　num：int, 读取成功时，表示读取的字节数，具体意义如下：

　　　　num = 4，读取成功，数据格式为wiegand 34，buffer [0-1]为Site Code，buffer [2-3]为User Code；

　　　　num = 3，读取成功，数据格式为wiegand 26，buffer [0]=0，buffer [1]为Site Code，buffer [2-3]为User Code；

　　　　num = 1，读取成功，数据格式为键盘按键（部分读卡器有此功能），buffer [0]=0, buffer [1]为按键值；

　　　　num = -1，读取失败，buffer [0]存错误码：

　　　　　　-1　　//格式错误，长度不匹配

　　　　　　-2　　//偶校验错误

　　　　　　-3　　//奇校验错误

　　　　　　-4　　//用户传入buffer空间太小

　　英创各个主板连接韦根信号的定义如下：

　　韦根读卡器通常输出5V TTL电平，而英创工控主板的GPIO要求输入电平不能超过3.3V，所以韦根读卡器输出的信号需要经过转换后才能与英创主板的GPIO相连。下图是一个简单的5V转3.3V的电平转的电路，WG_DATA0和WG_DATA1为韦根读卡器输出信号，注意要将韦根读卡器与英创工控主板共地。

　　以下是读取韦根数据的应用程序示例代码：

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#include

　　#define WIEGAND_ERROR_FORMAT -1               //格式错误，长度不匹配

　　#define WIEGAND_ERROR_EVEN_PARITY -2   　　   //偶校验错误

　　#define WIEGAND_ERROR_ODD_PARITY -3       　　//奇校验错误

　　#define WIEGAND_ERROR_LESS_BUF -4            //用户传入buf空间太小

　　int exitflag;   //退出标志

　　char buffer[4]; //read结果

　　int readWiegandThreadFunc(void* lparam)

　　{

　　    int fd = * (int*)lparam;

　　    fd_set fdRead;

　　    struct timeval aTime;

　　    int ret;

　　    while(1)

　　    {

　　        FD_ZERO(&fdRead);

　　        FD_SET(fd,&fdRead);

　　        aTime.tv_sec = 2; //s

　　        aTime.tv_usec = 0; //us

　　        ret = select ( fd+1, &fdRead, NULL, NULL, &aTime );

　　        if ( ret>0 )

　　        {

　　            if ( FD_ISSET(fd, &fdRead) )

　　            {

　　                //用户可以在此加入处理操作

　　                int num = 0;

　　                num = read(fd,buffer,4);

    　　            if(num < 0)

　　                {

　　                    int errorCode = (signed char)buffer[0];

　　                    printf("ERROR:read failed! num: %dn",num);

　　                    switch(errorCode)

　　                    {

　　                        case WIEGAND_ERROR_FORMAT:

    　　                        printf("ERROR CODE: %d, wiegand data format did not match wiegand-26,weigand-34 or 4 bits for keyboard!n",errorCode);

　　                            break;

　　                        case WIEGAND_ERROR_EVEN_PARITY:

　　                            printf("ERROR CODE: %d, wiegand data even parity was wrong!n",errorCode);

    　　                        break;

　　                        case WIEGAND_ERROR_ODD_PARITY:

　　                            printf("ERROR CODE: %d, wiegand data odd parity was wrong!n",errorCode);

　　                            break;

　　                        case WIEGAND_ERROR_LESS_BUF:

　　                            printf("ERROR CODE: %d, buffer was too small, please set it to 4 bytes!n",errorCode);

　　                            break;

　　                        default:

　　                            printf("ERROR CODE: %d, Unknown Error!n",errorCode);

　　                            break;

　　                    }

　　                }

　　                else

　　                {

　　　　　　　　　　　　　printf("result: %x,%x,%x,%xn",buffer[0],buffer[1], buffer[2], buffer[3]);

　　                }

　　            }

　　        }

　　        if ( exitflag==1 )//exitflag在程序其他线程中改变

　　        {

　　            printf("exit!n");

　　            break;

　　        }

　　    }

　　    pthread_exit( NULL );

　　    return 0;

　　}

　　int main(int argc, char* argv[])

　　{

　　    int fd;

　　    int i = 0;

　　    exitflag = 0;

　　    fd = open("/dev/em9280_wiegand",O_RDONLY | O_NONBLOCK);

　　    if (fd  < 0)

　　    {

　　        printf("ERROR:open failed!n");

　　        return -1;

　　    }

　　    pthread_attr_t      attr;

　　    pthread_t           m_thread;

　　    int                 res;

　　    res = pthread_attr_init(&attr);

　　    if( res!=0 )

　　    {

　　        printf("Create attribute failedn" );

　　    }

　　    // 设置线程绑定属性

　　    res = pthread_attr_setscope( &attr, PTHREAD_SCOPE_SYSTEM );

　　    // 设置线程分离属性

　　    res += pthread_attr_setdetachstate( &attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED );

　　    if( res!=0 )

　　    {

　　        printf( "Setting attribute failedn" );

　　    }

　　    // 创建select线程，在此线程中读韦根数据

　　    res = pthread_create( &m_thread, &attr, (void *(*) (void *))&readWiegandThreadFunc, &fd );

　　    if( res!=0 )

　　    {

　　        return -1;

　　    }

　　    pthread_attr_destroy( &attr );

　　    while(1)

　　    {

　　        //执行其他任务

　　        printf("%dn",i++);

　　        sleep(1);

　　        if (i==50)

    　　    {

　　            exitflag = 1;

　　            printf("overn");

    　　        break;

　　        }

　　    }

　　    close(fd);

　　    return 0;

　　}