一、目的

使用ESP-IDF搭建北斗二代模块进行北斗RDSS通信。

二、北斗二代模块（TM8650 北斗10W RD+RN 模块）

TM8650 集成了博纳雨田自主研制的射频收发芯片BN622，功放芯片、基带芯片和LNA 电路，配合SIM卡及无源天线即可实现北斗一代的短报文通信功能及定位功能。模块同时集成了BDS B1/GPS L1接收电路，可实现北斗/GPS联合定位或单北斗、单GPS定位。

低噪放电路可对RX端口输入的射频信号进行滤波及放大，客户无需外置LNA 及滤波器，直接通过RX端口连接无源天线即可接收RDSS信号。功放电路提供10W发射功率。支持2.1（定位总站2011-8） 协议兼容4.0协议（总参测绘局2007-4）。

模块采用工业级的铝制壳体，结构强度高，功耗低，非常适合如特种车辆的导航监控、海洋渔业终端、气象探测仪以及手持终端等应用。

特性

• 支持L、S、B1/L1频点
• L频段发射功率10W；
• 待机功耗~0.9W；
• 尺寸:58.3mm×54mm×9mm。

应用领域

• 水利、渔业；交通运输；
• 应急通信；
• 森林防火、减灾救灾；
• 公共安全等其他领域。

三、硬件连接

1、开发板的UART1与上位机连接；
2、开发板的UART2与模块测试底板的RDSS-RX、TX连接。

四、部分代码

mian.c

/*
 * @FilePath: main.c
 * @Author: Master.Peng
 * @Date: 2023-08-04 12:59:23
 * @LastEditTime: 2023-08-09 15:57:27
 * Copyright: 2023 江苏博纳雨田通信电子有限公司
 */

#include <stdio.h>
#include "sdkconfig.h"
#include "stdbool.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "esp_log.h"
#include "driver/uart.h"

#include "myapp/led.h"
#include "myapp/uart.h"

#include "main.h"

bool logShow = true; // true:打印日志。false：不打印
extern USER_T user;
extern RDSS_T rdss;
void app_main(void)
{
    ledConfig();

    // uart0Config(115200);
    uart1Config(115200);
    uart2Config(115200);

    xTaskCreate(&ledTask, "ledTask", 1024, NULL, 1, NULL);
    xTaskCreate(&uart1EventTask, "uartTask", 1024 * 2, NULL, 2, NULL);
    xTaskCreate(&uart2EventTask, "uartTask", 1024 * 2, NULL, 3, NULL);
}
void ledTask(void *pvParameter)
{
    ledBlink();
}
static void uart1EventTask(void *pvParameter)
{
    uart1Event();
}

static void uart2EventTask(void *pvParameter)
{
    uart2Event();
}

uart.c

#include "driver/gpio.h"
#include "driver/uart.h"
#include "sdkconfig.h"
#include "freertos/FreeRTOS.h"
#include "freertos/task.h"
#include "freertos/queue.h"
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "esp_log.h"
#include "esp_task_wdt.h"

#include "uart.h"

USER_T user;
RDSS_T rdss;

RX_FRAME_T user_rx_frame = {{0}, 0, 0, true};
RX_FRAME_T rdss_rx_frame = {{0}, 0, 0, true};

void uart0Config(int baude)
{
    uart_config_t myUart = {};
    myUart.baud_rate = baude;
    myUart.data_bits = UART_DATA_8_BITS;
    myUart.parity = UART_PARITY_DISABLE;
    myUart.stop_bits = UART_STOP_BITS_1;
    myUart.flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE;
    myUart.source_clk = UART_SCLK_APB;

    uart_param_config(UART0, &myUart);
    uart_set_pin(UART0, GPIO_NUM_43, GPIO_NUM_44, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE);
    uart_driver_install(UART0, LINE_BUF_SIZE, LINE_BUF_SIZE, 0, NULL, 0);
}

void uart1Config(int baude)
{
    uart_config_t myUart = {};
    myUart.baud_rate = baude;
    myUart.data_bits = UART_DATA_8_BITS;
    myUart.parity = UART_PARITY_DISABLE;
    myUart.stop_bits = UART_STOP_BITS_1;
    myUart.flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE;
    myUart.source_clk = UART_SCLK_APB;

    uart_param_config(UART1, &myUart);
    uart_set_pin(UART1, GPIO_NUM_17, GPIO_NUM_18, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE);
    uart_driver_install(UART1, LINE_BUF_SIZE, LINE_BUF_SIZE, 0, NULL, 0);
}

void uart2Config(int baude)
{
    uart_config_t myUart = {};
    myUart.baud_rate = baude;
    myUart.data_bits = UART_DATA_8_BITS;
    myUart.parity = UART_PARITY_DISABLE;
    myUart.stop_bits = UART_STOP_BITS_1;
    myUart.flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE;
    myUart.source_clk = UART_SCLK_APB;

    uart_param_config(UART2, &myUart);
    uart_set_pin(UART2, GPIO_NUM_12, GPIO_NUM_13, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE);
    uart_driver_install(UART2, LINE_BUF_SIZE, LINE_BUF_SIZE, 0, NULL, 0);
}

void uart1Event(void)
{
    while (1)
    {
        user.rx_buf.wrIdx = uart_read_bytes(UART1, user.rx_buf.data, LINE_BUF_SIZE - 1, 20 / portTICK_PERIOD_MS);
        decap_user_rx_buf();
    }
}

void uart2Event(void)
{
    while (1)
    {
        rdss.rx_buf.wrIdx = uart_read_bytes(UART2, rdss.rx_buf.data, LINE_BUF_SIZE - 1, 20 / portTICK_PERIOD_MS);
        decap_rdss_rx_buf();
    }
}

void decap_user_rx_buf(void)
{
    split_user_rx_buf();
    parse_user_rx_frame();
}

void decap_rdss_rx_buf(void)
{
    split_rdss_rx_buf();
    parse_rdss_rx_frame();
}

void split_user_rx_buf(void)
{
    if (!user_rx_frame.empty)
        return;
    uint8_t rx_char = 0;

    while (RING_BUF_NEMPTY(user.rx_buf) && user_rx_frame.empty)
    {
        rx_char = RING_BUF_RD(user.rx_buf);
        user_rx_frame.buf[user_rx_frame.idx] = rx_char;
        if (user_rx_frame.idx == 0)
            user_rx_frame.idx = (rx_char == '$') ? 1 : 0;
        else
        {
            if ((rx_char == 0x0A && user_rx_frame.buf[user_rx_frame.idx - 1] == 0x0D) || user_rx_frame.idx >= 2048)
            {
                user_rx_frame.len = user_rx_frame.idx + 1;
                user_rx_frame.idx = 0;
                user.rx_buf.wrIdx = 0;
                uint8_t xorsum = 0;
                for (int16_t i = 1; i < user_rx_frame.len - 5; i++)
                    xorsum ^= user_rx_frame.buf[i];
                if (xorsum == strtoul((char *)(user_rx_frame.buf + user_rx_frame.len - 4), NULL, 16))
                {
                    user_rx_frame.empty = false;
                    return;
                }
            }
            else
                user_rx_frame.idx++;
        }
    }
}

void split_rdss_rx_buf(void)
{
    if (!rdss_rx_frame.empty)
        return;
    uint8_t rx_char = 0;
    while (RING_BUF_NEMPTY(rdss.rx_buf) && rdss_rx_frame.empty)
    {
        rx_char = RING_BUF_RD(rdss.rx_buf);
        rdss_rx_frame.buf[rdss_rx_frame.idx] = rx_char;
        if (rdss_rx_frame.idx == 0)
            rdss_rx_frame.idx = (rx_char == '$') ? 1 : 0;
        else
        {
            if ((rx_char == 0x0A && rdss_rx_frame.buf[rdss_rx_frame.idx - 1] == 0x0D) || rdss_rx_frame.idx >= 2048)
            {
                rdss_rx_frame.len = rdss_rx_frame.idx + 1;
                rdss_rx_frame.idx = 0;
                rdss.rx_buf.wrIdx = 0;
                uint8_t xorsum = 0;
                for (int16_t i = 1; i < rdss_rx_frame.len - 5; i++)
                    xorsum ^= rdss_rx_frame.buf[i];
                if (xorsum == strtoul((char *)(rdss_rx_frame.buf + rdss_rx_frame.len - 4), NULL, 16))
                {
                    rdss_rx_frame.empty = false;
                    return;
                }
            }
            else
                rdss_rx_frame.idx++;
        }
    }
}

void parse_user_rx_frame(void)
{
    if (user_rx_frame.empty)
        return;
    parse_user_send_rdss();
}

void parse_rdss_rx_frame(void)
{
    if (rdss_rx_frame.empty)
        return;
    parse_rdss_send_user();
}

void parse_user_send_rdss(void)
{
    if (LINE_BUF_NEMPTY(rdss.tx_buf))
        return;                                                         // 后级缓存阻塞，退出函数
    LINE_BUF_CONCAT(rdss.tx_buf, user_rx_frame.buf, user_rx_frame.len); // 复制到发送缓存
    uart_write_bytes(UART2, rdss.tx_buf.buf, rdss.tx_buf.wrIdx);
    user_rx_frame.empty = true;
    LINE_BUF_RESET(rdss.tx_buf);
}

void parse_rdss_send_user(void)
{
    if (LINE_BUF_NEMPTY(user.tx_buf))
        return;                                                         // 后级缓存阻塞，退出函数
    LINE_BUF_CONCAT(user.tx_buf, rdss_rx_frame.buf, rdss_rx_frame.len); // 复制到发送缓存
    uart_write_bytes(UART1, user.tx_buf.buf, user.tx_buf.wrIdx);
    rdss_rx_frame.empty = true;
    LINE_BUF_RESET(user.tx_buf);
}

五、开发板与模块测试效果图

未接天线与北斗卡，只测试开发板与模块之间串口通信效果