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38490f6897 整理LDC1612驱动头文件相关定义 2026-02-02 00:34:21 +08:00
fcf10601b9 debug version 2025-09-26 09:02:37 +08:00
233576fd9a test 2025-08-21 17:12:04 +08:00
b78c1e416a detect MCU flash size to config diff usart 2025-08-21 00:39:30 +08:00
b6485c5c39 add tmp112a code 2025-08-18 00:18:21 +08:00
443e9bf8f2 fix H-file 2025-08-17 18:01:01 +08:00
b60cfbee97 Delete useless file 2025-08-17 03:10:50 +08:00
9b3cd46b09 clear repo 2025-08-17 03:06:46 +08:00
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12
.vscode/settings.json vendored
View File

@@ -4,6 +4,10 @@
"Git Bash": { "Git Bash": {
"path": "C:\\Program Files\\Git\\bin\\bash.exe", "path": "C:\\Program Files\\Git\\bin\\bash.exe",
"icon": "terminal-bash" "icon": "terminal-bash"
},
"Git-Bash": {
"path": "D:\\Git\\bin\\bash.exe",
"icon": "terminal-bash"
} }
}, },
"terminal.integrated.defaultProfile.windows": "Git-Bash", "terminal.integrated.defaultProfile.windows": "Git-Bash",
@@ -15,6 +19,12 @@
"vcpkg.storageLocation": "C:\\Dev\\Tools\\vcpkg", "vcpkg.storageLocation": "C:\\Dev\\Tools\\vcpkg",
"files.associations": { "files.associations": {
"*.h": "c", "*.h": "c",
"*.c": "c" "*.c": "c",
"array": "c",
"string": "c",
"string_view": "c",
"ranges": "c",
"span": "c"
}, },
"cortex-debug.variableUseNaturalFormat": true,
} }

22
.vscode/tasks.json vendored
View File

@@ -11,7 +11,11 @@
"Build", "Build",
"Flash MCU" "Flash MCU"
], ],
"dependsOrder": "sequence" "dependsOrder": "sequence",
"icon": {
"id": "insert",
"tooltip": "Build and Flash"
}
}, },
{ {
"label": "Flash MCU", "label": "Flash MCU",
@@ -31,6 +35,10 @@
}, },
"presentation": { "presentation": {
"clear": true "clear": true
},
"icon": {
"id": "gather",
"tooltip": "Flash MCU"
} }
}, },
{ {
@@ -51,6 +59,10 @@
}, },
"presentation": { "presentation": {
"clear": true "clear": true
},
"icon": {
"id": "discard",
"tooltip": "Reset MCU"
} }
}, },
{ {
@@ -71,6 +83,10 @@
}, },
"presentation": { "presentation": {
"clear": true "clear": true
},
"icon": {
"id": "clear-all",
"tooltip": "Erase MCU"
} }
}, },
{ {
@@ -119,6 +135,10 @@
}, },
"presentation": { "presentation": {
"clear": true "clear": true
},
"icon": {
"id": "code",
"tooltip": "Build"
} }
} }
] ]

View File

@@ -27,6 +27,12 @@ set(TARGET_SRC
# Add new source files here # Add new source files here
Src/uart.c Src/uart.c
Src/led.c Src/led.c
Src/uart_ring_buffer.c
Src/command.c
Src/i2c.c
Src/ldc1612.c
Src/tmp112.c
Src/board_config.c
) )
# 设置输出目录 # 设置输出目录

View File

@@ -12,6 +12,7 @@
"type": "FILEPATH", "type": "FILEPATH",
"value": "${sourceDir}/cmake/arm-none-eabi-gcc.cmake" "value": "${sourceDir}/cmake/arm-none-eabi-gcc.cmake"
} }
,"CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS": "ON"
}, },
"architecture": { "architecture": {
"value": "unspecified", "value": "unspecified",

62
CommunicationProtocol.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,62 @@
# 电涡流传感器模块通信协议
## 电涡流传感器模块通信协议
| **序号** | **修改内容** | **版本** | **日期** | **修改人** |
|:------:|:--------:|:------:|:----------:|:-------:|
| 1 | 初版 | V1.0 | 2024-12-25 | Hulk |
| 2 | 修改指令含义 | V1.1 | 20250822 | Hulk |
| | | | | |
| | | | | |
### 发包格式
| **包头** | **类型** | **数据长度** | **数据** | **校验** |
|:------:|:------:|:-----------:|:------:|:------:|
| D5 | 0x03 | Data Length | Data | CRC |
- 数据长度只包含数据部分,不包含包头、类型、数据长度、校验
- CRC求和校验包含类型、数据长度、数据
- 数据部分为ascii码
### 回包格式
| **包头** | **状态码** | **数据长度** | **数据** | **校验** |
|:------:|:----------:|:-----------:|:------:|:------:|
| B5 | 0xF0 正常包 | Data Length | Data | CRC |
| B5 | 0xF1 CRC错误 | Data Length | Data | CRC |
| B5 | 0xF2 包头错误 | Data Length | Data | CRC |
| B5 | 0xF3 类型错误 | Data Length | Data | CRC |
| B5 | 0xF4 包长度错误 | Data Length | Data | CRC |
- 数据长度仅包含数据部分,不包含包头状态码等
- CRC求和校验包含状态码数据长度和数据部分
-------------------
## 电涡流传感器模块功能
### 1. 开启自动读取并发送电涡流传感器模块数据
- M1指令 开启自动读取并发送涡流传感器数据间隔10ms左右
- `D5 03 02 4D 31 83`
- 电涡流传感器模块涡流回复数据
- `B5 F0 04 01 AE 1B E4 A2`, 有效数据为 `0x01AE1BE4`,转换为`28187620`
- `B5 F0 04 04 19 C1 FA CC`, 有效数据为 `0x0419C1FAD2`,转换为`17612012242`
### 2. 关闭自动读取并发送电涡流传感器模块数据
- M2 指令 关闭自动读取并发送涡流传感器数据
- `D5 03 02 4D 32 84`
> 因为485总线为半双工M1命令开启后持续自动发送数据M2指令发送停止命令可能无法一次成功可持续发送几次
### 3. 单次读取并发送电涡流传感器数据
- M3 指令 单次读取并发送涡流传感器数据
- `D5 03 02 4D 33 85`
### 4. 单次读取并发送板载温度传感器数据
- M3 指令 单次读取并发送板载温度传感器数据
- `D5 03 02 4D 34 86`

View File

@@ -1,12 +1,91 @@
#ifndef BOARD_CONFIG_H #ifndef BOARD_CONFIG_H
#define BOARD_CONFIG_H #define BOARD_CONFIG_H
/******************************************************************************/ #define GD32E23XF4 0x10
#define GD32E23XF6 0x20
#define GD32E23XF8 0x40
#define LED_PORT GPIOA /* >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>[RS485 PHY DEFINE]<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< */
#define LED_PIN GPIO_PIN_7
#define LED_RCU RCU_GPIOA // #define RS485_MAX13487 // RS485 PHY : MAX13487 (AutoDir)
#undef RS485_MAX13487 // RS485 PHY : SP3487 (no AutoDir)
/* >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>[IIC TYPE DEFINE]<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< */
// #define SOFTWARE_IIC // IIC Type : Software IIC
#undef SOFTWARE_IIC // IIC Type : Hardware IIC
/* >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>[DEBUG ASSERTIONS DEFINE]<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< */
// #define DEBUG_VERBOSE // Debug Assertions Status : Debug Verbose Information
#undef DEBUG_VERBOSE // Debug Assertions Status : No Debug Verbose Information
/* >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>[EDDY DRIVE CURRENT DETECTION]<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< */
// #define EDDY_DRIVE_CURRENT_DETECTION // Eddy Drive Current Detection : Enable
#undef EDDY_DRIVE_CURRENT_DETECTION // Eddy Drive Current Detection : Disable
/* >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>[LDC1612 DEBUG]<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< */
// #define LDC_DEBUG // LDC1612 Driver Debug : Enable
#undef LDC_DEBUG // LDC1612 Driver Debug : Disable
/******************************************************************************/ /******************************************************************************/
#define MCU_CODE 24U
#define FW_VERSION_MAJOR 1
#define FW_VERSION_MINOR 1
#define FW_VERSION_PATCH 3
/* Dynamic USART Configuration Structure */
typedef struct {
uint32_t rcu_usart;
uint32_t usart_periph;
IRQn_Type irq_type;
void (*irq_handler)(void); // 函数指针:指向中断处理函数
} usart_config_t;
extern usart_config_t g_usart_config;
extern uint8_t g_mcu_flash_size;
/* USART中断处理函数声明 */
void usart0_irq_handler(void);
void usart1_irq_handler(void);
/******************************************************************************/
#define RCU_GPIO_I2C RCU_GPIOF
#define RCU_I2C RCU_I2C0
#define I2C_SCL_PORT GPIOF
#define I2C_SCL_PIN GPIO_PIN_1
#define I2C_SDA_PORT GPIOF
#define I2C_SDA_PIN GPIO_PIN_0
#define I2C_GPIO_AF GPIO_AF_1
#define I2C_DEBUG_UART USART0
/******************************************************************************/
#define LED_RCU RCU_GPIOB
#define LED_PORT GPIOB
#define LED_PIN GPIO_PIN_1
/******************************************************************************/
#define RS485_RCU (g_usart_config.rcu_usart)
#define RS485_PHY (g_usart_config.usart_periph)
#define RS485_IRQ (g_usart_config.irq_type)
#define RS485_GPIO_RCU RCU_GPIOA
#define RS485_GPIO_PORT GPIOA
#define RS485_EN_PIN GPIO_PIN_1
#define RS485_TX_PIN GPIO_PIN_2
#define RS485_RX_PIN GPIO_PIN_3
#define RS485_BAUDRATE 115200U
/******************************************************************************/
void mcu_detect_and_config(void);
uint8_t get_flash_size(void);
#endif //BOARD_CONFIG_H #endif //BOARD_CONFIG_H

108
Inc/command.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,108 @@
/**
* @file command.h
* @brief 串口命令解析与处理模块接口声明。
* @details 提供基于环形缓冲区的串口协议解析、命令处理及状态管理功能,
* 支持格式为 D5 03 LEN [cmd] CRC 的命令帧解析与响应。
*/
#ifndef COMMAND_H
#define COMMAND_H
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
/**
* @defgroup Command 命令处理模块
* @brief 串口命令解析与处理
* @{
*/
/** @brief 传感器周期上报使能标志 */
extern volatile bool g_eddy_current_sensor_report_enabled;
/**
* @section Command_Protocol 协议格式
* 接收命令帧格式:
* @code
* [0] HEADER = 0xD5 // 包头标识
* [1] BOARD_TYPE = 0x03 // 板卡类型标识
* [2] LEN = 数据区字节数 // 有效载荷长度
* [3..(3+LEN-1)] 数据 // 命令数据
* [last] CRC // 校验码从索引1累加到len-2的低8位
* @endcode
*
* 响应帧格式:
* @code
* [0] HEADER = 0xB5 // 响应包头
* [1] TYPE // 响应类型0xF0=成功0xF1..=错误类型)
* [2] LEN // 响应数据长度
* [3..(3+LEN-1)] 数据 // 响应数据
* [last] CRC // 校验码
* @endcode
*
* @section Command_Usage 使用说明
* 1) 初始化环形缓冲区:
* @code{.c}
* uart_ring_buffer_init();
* @endcode
*
* 2) 在主循环中调用命令处理:
* @code{.c}
* while(1) {
* command_process(); // 处理接收到的命令
* // 其他业务逻辑
* }
* @endcode
*
* 3) 查询传感器上报状态:
* @code{.c}
* if(get_sensor_report_enabled()) {
* // 执行传感器数据上报
* }
* @endcode
*/
/**
* @brief 获取电涡流传感器周期上报使能状态。
* @return bool 上报状态。
* @retval true 传感器周期上报已启用。
* @retval false 传感器周期上报已禁用。
* @ingroup Command
*/
bool get_eddy_sensor_report_enabled(void);
/**
* @brief 设置电涡流传感器周期上报使能状态。
* @param enabled 上报使能标志。
* @arg true 启用传感器周期上报。
* @arg false 禁用传感器周期上报。
* @note 推荐通过此函数修改状态,便于后续功能扩展。
* @ingroup Command
*/
void set_eddy_sensor_report_status(bool enabled);
/**
* @brief 处理串口环形缓冲区中的命令数据。
* @details 基于状态机的非阻塞协议解析器,处理完整的命令帧并自动响应。
* 每次调用处理缓冲区中所有可用数据,遇到错误时自动重置状态机。
* @note 使用静态变量维护解析状态,函数不可重入。
* @warning 依赖环形缓冲区正确实现,建议在主循环中周期调用。
* @ingroup Command
*/
void command_process(void);
/**
* @brief 解析并处理完整的命令帧。
* @param cmd 指向完整命令帧的缓冲区从包头0xD5开始
* @param len 命令帧总长度(字节)。
* @note 内部函数,由 command_process() 调用,一般不直接使用。
* @ingroup Command
*/
void handle_command(const uint8_t *cmd, uint8_t len);
/** @} */ // end of Command group
void eddy_current_report(void);
void temperature_raw_value_report(void);
#endif // COMMAND_H

189
Inc/i2c.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,189 @@
//
// Created by dell on 24-12-20.
//
#ifndef I2C_H
#define I2C_H
#include "gd32e23x_it.h"
#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "board_config.h"
/******************************************************************************/
#define I2C_SPEED 100000U /* 100kHz */
#define I2C_TIME_OUT 5000U /* 5000 loops timeout */
#define I2C_MAX_RETRY 3U /* Maximum retry attempts */
#define I2C_DELAY_10US 10U /* Delay in microseconds for bus reset */
#define I2C_RECOVERY_CLOCKS 9U /* Clock pulses for bus recovery */
#define I2C_MASTER_ADDRESS 0x00U /* Master address (not used) */
/* Legacy compatibility */
#define I2C_OK 1
#define I2C_FAIL 0
#define I2C_END 1
/******************************************************************************/
/* I2C result enumeration */
typedef enum {
I2C_RESULT_SUCCESS = 0, /* Operation successful */
I2C_RESULT_TIMEOUT, /* Timeout occurred */
I2C_RESULT_NACK, /* No acknowledge received */
I2C_RESULT_BUS_BUSY, /* Bus is busy */
I2C_RESULT_ERROR, /* General error */
I2C_RESULT_INVALID_PARAM, /* Invalid parameter */
I2C_RECOVERY_OK,
I2C_RECOVERY_SDA_STUCK_LOW,
I2C_RECOVERY_SCL_STUCK_LOW
} i2c_result_t;
/* I2C state machine enumeration */
typedef enum {
I2C_STATE_IDLE = 0, /* Idle state */
I2C_STATE_START, /* Generate start condition */
I2C_STATE_SEND_ADDRESS, /* Send slave address */
I2C_STATE_CLEAR_ADDRESS, /* Clear address flag */
I2C_STATE_TRANSMIT_REG, /* Transmit register address */
I2C_STATE_TRANSMIT_DATA, /* Transmit data */
I2C_STATE_RESTART, /* Generate restart condition */
I2C_STATE_RECEIVE_DATA, /* Receive data */
I2C_STATE_STOP, /* Generate stop condition */
I2C_STATE_ERROR, /* Error state */
I2C_STATE_END
} i2c_state_t;
/******************************************************************************/
/* Function declarations */
/*!
\brief configure the I2C interface
\param[in] none
\param[out] none
\retval i2c_result_t
*/
i2c_result_t i2c_config(void);
/*!
\brief reset I2C bus with proper recovery
\param[in] none
\param[out] none
\retval i2c_result_t
*/
i2c_result_t i2c_bus_reset(void);
/*!
\brief scan I2C bus for devices
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void i2c_scan(void);
/*!
\brief write 16-bit data to I2C device
\param[in] slave_addr: 7-bit slave address
\param[in] reg_addr: register address
\param[in] data: pointer to 2-byte data array
\param[out] none
\retval i2c_result_t
*/
i2c_result_t i2c_write_16bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t data[2]);
/*!
\brief read 16-bit data from I2C device
\param[in] slave_addr: 7-bit slave address
\param[in] reg_addr: register address
\param[out] data: pointer to 2-byte data buffer
\retval i2c_result_t
*/
i2c_result_t i2c_read_16bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data);
/* Generic read/write functions with configurable length */
/*!
\brief write data to I2C device with configurable length
\param[in] slave_addr: slave device address (7-bit)
\param[in] reg_addr: register address
\param[in] data: pointer to data buffer
\param[in] length: number of bytes to write (1-255)
\param[out] none
\retval i2c_result_t: operation result
*/
i2c_result_t i2c_write(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data, uint8_t length);
/*!
\brief read data from I2C device with configurable length
\param[in] slave_addr: slave device address (7-bit)
\param[in] reg_addr: register address
\param[out] data: pointer to data buffer
\param[in] length: number of bytes to read (1-255)
\retval i2c_result_t: operation result
*/
i2c_result_t i2c_read(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data, uint8_t length);
/* Convenience functions for common operations */
/*!
\brief write single byte to I2C device
\param[in] slave_addr: slave device address (7-bit)
\param[in] reg_addr: register address
\param[in] data: data byte to write
\retval i2c_result_t: operation result
*/
i2c_result_t i2c_write_8bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t data);
/*!
\brief read single byte from I2C device
\param[in] slave_addr: slave device address (7-bit)
\param[in] reg_addr: register address
\param[out] data: pointer to data byte
\retval i2c_result_t: operation result
*/
i2c_result_t i2c_read_8bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data);
/*!
\brief write 32-bit data to I2C device
\param[in] slave_addr: slave device address (7-bit)
\param[in] reg_addr: register address
\param[in] data: pointer to 4-byte data array
\retval i2c_result_t: operation result
*/
i2c_result_t i2c_write_32bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t data[4]);
/*!
\brief read 32-bit data from I2C device
\param[in] slave_addr: slave device address (7-bit)
\param[in] reg_addr: register address
\param[out] data: pointer to 4-byte data buffer
\retval i2c_result_t: operation result
*/
i2c_result_t i2c_read_32bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data);
/*!
\brief read display panel parameters (multi-byte)
\param[in] slave_addr: slave device address (7-bit)
\param[in] reg_addr: register address
\param[out] data: pointer to data buffer
\param[in] length: number of bytes to read (1-13)
\retval i2c_result_t: operation result
*/
i2c_result_t i2c_read_display_params(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data, uint8_t length);
#ifdef DEBUG_VERBOSE
/*!
\brief get status string for debugging
\param[in] status: i2c_result_t value
\param[out] none
\retval const char* status string
*/
const char* i2c_get_status_string(i2c_result_t status);
#endif
#endif //I2C_H

488
Inc/ldc1612.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,488 @@
//
// Created by dell on 24-12-3.
//
#ifndef LDC1612_H
#define LDC1612_H
#include "gd32e23x_it.h"
#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "board_config.h"
#include "i2c.h"
/***************************************************************************/
/* IIC Interface Selection */
#ifdef SOFTWARE_IIC
#define LDC1612_IIC_WRITE_16BITS(addr, reg, data) soft_i2c_write_16bits(addr, reg, data)
#define LDC1612_IIC_READ_16BITS(addr, reg, data) soft_i2c_read_16bits(addr, reg, data)
#define LDC1612_IIC_TYPE_STR "Software IIC"
#else
#define LDC1612_IIC_WRITE_16BITS(addr, reg, data) i2c_write_16bits(addr, reg, data)
#define LDC1612_IIC_READ_16BITS(addr, reg, data) i2c_read_16bits(addr, reg, data)
#define LDC1612_IIC_TYPE_STR "Hardware IIC"
#endif
/* >>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>[EXT CLK(MHz)]<<<<<<<<<<<<<<<<<<<< */
#define LDC1612_EXT_CLK_MHZ 40
/***************************************************************************/
#define LDC1612_ADDR (0x2B)
/******************************************************************************/
#define COIL_L_UH 40.9
#define COIL_C_PF 180
/************************Register Addr***************************************/
#define CONVERSION_RESULT_REG_START 0X00
#define SET_CONVERSION_TIME_REG_START 0X08
#define SET_CONVERSION_OFFSET_REG_START 0X0C
#define SET_SETTLECOUNT_REG_START 0X10
#define SET_FREQ_REG_START 0X14
#define SENSOR_STATUS_REG 0X18
#define ERROR_CONFIG_REG 0X19
#define SENSOR_CONFIG_REG 0X1A
#define MUX_CONFIG_REG 0X1B
#define SENSOR_RESET_REG 0X1C
#define SET_DRIVER_CURRENT_REG 0X1E
#define READ_MANUFACTURER_ID 0X7E
#define READ_DEVICE_ID 0X7F
/**********************Sensor Channel****************************************/
#define CHANNEL_0 0
#define CHANNEL_1 1
/**************************DATA (0x00-0x03)*******************************************/
/*
* 作用: 存储28位的传感器转换结果。结果分为高字节(MSB)和低字节(LSB)两个寄存器。
*
* 结构说明:
* - DATA_CHx_MSB: 包含错误标志和数据的高12位 [27:16]。
* - DATA_CHx_LSB: 包含数据的低16位 [15:0]。
*
* MSB寄存器位域:
* [15] ERR_UR: 转换下溢错误标志 (1 = 发生错误)
* [14] ERR_OR: 转换上溢错误标志 (1 = 发生错误)
* [13] ERR_WD: 看门狗超时错误标志 (1 = 发生错误)
* [12] ERR_AE: 振幅错误标志 (高或低) (1 = 发生错误)
* [11:0] DATA[27:16]: 数据的高12位
*
* 注意:
* - 仅当ERROR_CONFIG寄存器中对应的ERR2OUT位置1时这些错误标志才会在MSB寄存器中被设置。
* - 读取数据时应先读取LSB再读取MSB以确保数据的一致性。
*/
/* --- 数据寄存器错误标志位掩码 --- */
#define LDC1612_DATA_ERR_UR (1 << 15)
#define LDC1612_DATA_ERR_OR (1 << 14)
#define LDC1612_DATA_ERR_WD (1 << 13)
#define LDC1612_DATA_ERR_AE (1 << 12)
#define LDC1612_DATA_ERR_MASK (0xF000)
#define LDC1612_DATA_MSB_MASK (0x0FFF)
/**************************RCOUNT (0x08, 0x09)****************************************/
/*
* 作用: 设置参考计数器值,决定了传感器的转换时间,从而影响测量分辨率。
*
* 位域说明:
* [15:0] RCOUNT: 参考计数值。
*
* 计算公式:
* t_CONVERSION = (RCOUNT * 16) / f_REF
*
* 注意:
* - RCOUNT值必须 ≥ 0x0004。
* - 该寄存器在复位后值为 0x0080。
*
* 配置建议:
* - 需要高采样率: 使用较小的RCOUNT值。
* - 需要高分辨率: 使用较大的RCOUNT值。
*/
/* --- 预设配置示例 --- */
// 高速采样配置 (分辨率较低)
#define LDC1612_RCOUNT_HIGH_SPEED (0x04D6) // 1238, 约 1kSPS @ 40MHz/2
// 平衡配置 (常用)
#define LDC1612_RCOUNT_BALANCED (0x1000) // 4096, 约 380SPS @ 40MHz/2
// 高分辨率配置 (采样率较低)
#define LDC1612_RCOUNT_HIGH_RESOLUTION (0xFFFF) // 65535, 约 24SPS @ 40MHz/2
// 默认配置
#define LDC1612_RCOUNT_TIME_CH0 LDC1612_RCOUNT_BALANCED // 0x1000=4096个时钟周期
/**************************OFFSET (0x0C, 0x0D)****************************************/
/*
* 作用: 设置一个16位的数字偏移量该值会从原始转换结果中减去。
*
* 位域说明:
* [15:0] OFFSET: 数据偏移值。
*
* 计算公式:
* 最终数据 = 原始转换数据 - OFFSET
*
* 注意:
* - 如果减法结果为负,将触发下溢错误 (ERR_UR)。
* - 该寄存器在复位后值为 0x0000。
*
* 应用场景:
* - 消除传感器或环境的固有基线偏移。
* - 实现“去皮”(Tare)功能,将当前读数设为新的零点。
*/
// 默认配置: 不设置偏移
#define SET_CONVERSION_OFFSET_CH0 0x0000
/**************************SETTLECOUNT (0x10, 0x11)***********************************/
/*
* 作用: 设置传感器振荡器在开始转换前所需的建立时间。
*
* 位域说明:
* [15:0] SETTLECOUNT: 建立时间计数值。
*
* 计算公式:
* t_SETTLE 的计算方式取决于SETTLECOUNT的值
* - 当 SETTLECOUNT = 0x0000 或 0x0001 时, t_SETTLE = 32 / f_REF
* - 当 SETTLECOUNT ≥ 0x0002 时, t_SETTLE = (SETTLECOUNT * 16) / f_REF
*
* 配置建议:
* - 传感器的Q值越高所需的建立时间越短 (SETTLECOUNT值可以越小)。
* - 值过小可能导致传感器未充分稳定,数据不准确。
* - 值过大则会不必要地增加总转换时间,降低采样率。
* - 对于大多数应用0x0100 (256) 是一个很好的起始值。
*/
/* --- 预设配置示例 --- */
// 适用于高Q值传感器 (建立时间短)
#define LDC1612_SETTLECOUNT_HIGH_Q (0x000A) // 约 4µs @ 40MHz/2
// 适用于中等Q值传感器 (通用)
#define LDC1612_SETTLECOUNT_MEDIUM_Q (0x0100) // 约 102µs @ 40MHz/2
// 适用于低Q值传感器 (建立时间长)
#define LDC1612_SETTLECOUNT_LOW_Q (0x0400) // 约 410µs @ 40MHz/2
// 默认配置
#define LDC1612_SETTLECOUNT_CH0 LDC1612_SETTLECOUNT_MEDIUM_Q
/**************************CLOCK_DIVIDER (0x14, 0x15)***********************************/
/*
* 作用: 配置传感器输入频率(f_sensor)和参考时钟(f_ref)的分频器。
*
* 位域说明:
* [15:12] FIN_DIVIDER: 传感器输入分频器。
* [11:10] RESERVED: 必须为00。
* [9:0] FREF_DIVIDER: 参考时钟分频器。
*
* 配置逻辑:
* 1. FIN_DIVIDER: 根据传感器的谐振频率 f_sensor 选择。
* - 目标是使 f_sensor / FIN_DIVIDER <= 8.75MHz。
* - 例如: 如果 f_sensor = 15MHz, 则 FIN_DIVIDER 必须 >= 2。
*
* 2. FREF_DIVIDER: 根据外部时钟 f_clk 和工作模式选择。
* - 目标是使 f_ref = f_clk / FREF_DIVIDER。
* - 单通道模式且 f_clk <= 35MHz: FREF_DIVIDER = 1。
* - 双通道模式或 f_clk > 35MHz: FREF_DIVIDER = 2。
*
* 最终寄存器值 = (FIN_DIVIDER << 12) | FREF_DIVIDER;
*/
/* --- 位域选项宏 --- */
// [15:12] Sensor Input Divider (FIN_DIVIDER)
#define LDC1612_FIN_DIV_1 (0x1 << 12) // for f_sensor <= 8.75MHz
#define LDC1612_FIN_DIV_2 (0x2 << 12) // for 8.75MHz < f_sensor <= 17.5MHz
#define LDC1612_FIN_DIV_4 (0x3 << 12) // for 17.5MHz < f_sensor <= 35MHz
// [9:0] Reference Clock Divider (FREF_DIVIDER)
#define LDC1612_FREF_DIV_1 (0x001)
#define LDC1612_FREF_DIV_2 (0x002)
/* --- 组合宏 --- */
#define LDC1612_CLOCK_DIVIDER_GEN(fin_div, fref_div) ((fin_div) | (fref_div))
/* --- 预设配置示例 (基于40MHz外部时钟) --- */
// 适用于 f_sensor <= 8.75MHz
#define LDC1612_CLOCK_DIVIDER_DEFAULT LDC1612_CLOCK_DIVIDER_GEN(LDC1612_FIN_DIV_1, LDC1612_FREF_DIV_2) // 0x1002
/**************************STATUS (0x18) MACROS****************************************
*
* 作用: 定义STATUS寄存器的位掩码用于解析设备状态。
*
*/
#define LDC1612_STATUS_DRDY (1 << 6) // 数据就绪
#define LDC1612_STATUS_UNREAD_CH0 (1 << 3) // 通道0有未读数据
#define LDC1612_STATUS_UNREAD_CH1 (1 << 2) // 通道1有未读数据
#define LDC1612_STATUS_ERR_ZC (1 << 8) // 零计数错误
#define LDC1612_STATUS_ERR_ALE (1 << 9) // 振幅过低
#define LDC1612_STATUS_ERR_AHE (1 << 10) // 振幅过高
#define LDC1612_STATUS_ERR_WD (1 << 11) // 看门狗超时
#define LDC1612_STATUS_ERR_OR (1 << 12) // 转换上溢
#define LDC1612_STATUS_ERR_UR (1 << 13) // 转换下溢
#define LDC1612_STATUS_ERR_CHAN_MASK (3 << 14) // 错误通道掩码
/**************************ERROR_CONFIG (0x19)****************************************/
/*
* 作用: 配置状态或错误输出或者触发INTB引脚中断。
*
* 位域说明:
* [15] UR_ERR2OUT: 1 = 转换下溢错误输出到DATA_CHx寄存器
* [14] OR_ERR2OUT: 1 = 转换上溢错误输出到DATA_CHx寄存器
* [13] WD_ERR2OUT: 1 = 看门狗超时错误输出到DATA_CHx寄存器
* [12] AH_ERR2OUT: 1 = 振幅过高错误输出到DATA_CHx寄存器
* [11] AL_ERR2OUT: 1 = 振幅过低错误输出到DATA_CHx寄存器
* [10:8] RESERVED
* [7] UR_ERR2INT: 1 = 转换下溢错误触发INTB
* [6] OR_ERR2INT: 1 = 转换上溢错误触发INTB
* [5] WD_ERR2INT: 1 = 看门狗超时错误触发INTB
* [4] AH_ERR2INT: 1 = 振幅过高错误触发INTB
* [3] AL_ERR2INT: 1 = 振幅过低错误触发INTB
* [2] ZC_ERR2INT: 1 = 零计数错误触发INTB
* [1] RESERVED
* [0] DRDY_2INT: 1 = 数据就绪标志触发INTB
*/
/* --- 位域选项宏 --- */
// --- 中断触发 (ERR2INT) ---
#define LDC1612_ERR_CFG_DRDY_INT_EN (1 << 0) // 数据就绪中断使能
#define LDC1612_ERR_CFG_ZC_INT_EN (1 << 2) // 零计数错误中断使能
#define LDC1612_ERR_CFG_AL_INT_EN (1 << 3) // 振幅过低错误中断使能
#define LDC1612_ERR_CFG_AH_INT_EN (1 << 4) // 振幅过高错误中断使能
#define LDC1612_ERR_CFG_WD_INT_EN (1 << 5) // 看门狗超时中断使能
#define LDC1612_ERR_CFG_OR_INT_EN (1 << 6) // 转换上溢中断使能
#define LDC1612_ERR_CFG_UR_INT_EN (1 << 7) // 转换下溢中断使能
// --- 错误报告至数据寄存器 (ERR2OUT) ---
#define LDC1612_ERR_CFG_AL_OUT_EN (1 << 11) // 振幅过低错误报告使能
#define LDC1612_ERR_CFG_AH_OUT_EN (1 << 12) // 振幅过高错误报告使能
#define LDC1612_ERR_CFG_WD_OUT_EN (1 << 13) // 看门狗超时错误报告使能
#define LDC1612_ERR_CFG_OR_OUT_EN (1 << 14) // 转换上溢错误报告使能
#define LDC1612_ERR_CFG_UR_OUT_EN (1 << 15) // 转换下溢错误报告使能
// 常用配置: 仅使能 "数据就绪" 中断
#define LDC1612_ERROR_CONFIG_DRDY_ONLY (LDC1612_ERR_CFG_DRDY_INT_EN) // 结果: 0x0001
// 常用配置: 使能所有错误报告
#define LDC1612_ERROR_CONFIG_OUT_ONLY (LDC1612_ERR_CFG_AL_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_AH_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_WD_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_OR_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_UR_OUT_EN) // 结果: 0xF800
// 调试配置: 使能所有错误中断和错误报告
#define LDC1612_ERROR_CONFIG_DEBUG_ALL (LDC1612_ERR_CFG_DRDY_INT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_ZC_INT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_AL_INT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_AH_INT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_WD_INT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_OR_INT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_UR_INT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_AL_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_AH_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_WD_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_OR_OUT_EN | \
LDC1612_ERR_CFG_UR_OUT_EN) // 结果: 0xF8FD
// 默认配置: 所有功能都禁用
#define LDC1612_ERROR_CONFIG_DEFAULT (0x0000)
/**************************SENSOR_CONFIG (0x1A) MACROS***************************************/
/*
* CONFIG寄存器位域宏定义用于灵活组合生成配置值。
* 使用方法: LDC1612_CONFIG_GEN(ACTIVE_CHAN, SLEEP_MODE, RP_OVERRIDE, AUTO_AMP, CLK_SRC, INTB, CURRENT_DRV)
*
* 位域说明 (根据 LDC1612_REG_LIST.md):
* [15:14] ACTIVE_CHAN: 激活通道选择 (仅在 AUTOSCAN_EN=0 时有效)
* [13] SLEEP_MODE_EN: 1 = 睡眠模式使能
* [12] RP_OVERRIDE_EN: 1 = 禁用自动校准 (使用手动的IDRIVE设置)
* [11] SENSOR_ACTIVATE_SEL: 传感器激活电流选择 (0:低电流, 1:高电流)
* [10] AUTO_AMP_DIS: 1 = 禁用自动幅度校正
* [9] REF_CLK_SRC: 1 = 使用外部CLKIN时钟
* [8] RESERVED: 必须为0
* [7] INTB_DIS: 1 = 禁用INTB中断引脚
* [6] HIGH_CURRENT_DRV: 1 = 通道0高电流驱动模式
* [5:0] RESERVED: 必须写入 0x01
*/
/* --- 位域选项宏 --- */
// [15:14] Active Channel Selection
#define LDC1612_CONFIG_ACTIVE_CHAN_CH0 (0x00 << 14)
#define LDC1612_CONFIG_ACTIVE_CHAN_CH1 (0x01 << 14)
// [13] Sleep Mode Enable
#define LDC1612_CONFIG_SLEEP_MODE_DISABLE (0x00 << 13)
#define LDC1612_CONFIG_SLEEP_MODE_ENABLE (0x01 << 13)
// [12] RP Override Enable (Auto-Calibration Disable)
#define LDC1612_CONFIG_RP_OVERRIDE_DISABLE (0x00 << 12) // 启用自动校准
#define LDC1612_CONFIG_RP_OVERRIDE_ENABLE (0x01 << 12) // 禁用自动校准
// [11] Sensor Activation Current Selection
#define LDC1612_CONFIG_SENSOR_ACT_LOW_I (0x00 << 11) // 低电流激活
#define LDC1612_CONFIG_SENSOR_ACT_HIGH_I (0x01 << 11) // 高电流激活
// [10] Auto Amplitude Correction Disable
#define LDC1612_CONFIG_AUTO_AMP_ENABLE (0x00 << 10) // 启用自动幅度校正
#define LDC1612_CONFIG_AUTO_AMP_DISABLE (0x01 << 10) // 禁用自动幅度校正
// [9] Reference Clock Source
#define LDC1612_CONFIG_CLK_SRC_INTERNAL (0x00 << 9)
#define LDC1612_CONFIG_CLK_SRC_EXTERNAL (0x01 << 9)
// [7] INTB Pin Disable
#define LDC1612_CONFIG_INTB_ENABLE (0x00 << 7)
#define LDC1612_CONFIG_INTB_DISABLE (0x01 << 7)
// [6] High Current Drive (Channel 0)
#define LDC1612_CONFIG_HIGH_CURRENT_DISABLE (0x00 << 6)
#define LDC1612_CONFIG_HIGH_CURRENT_ENABLE (0x01 << 6)
/* --- 组合宏 --- */
// 将所有位域组合成一个16位值。注意保留位0x01被固定添加。
#define LDC1612_CONFIG_GEN(active_chan, sleep, rp_override, sensor_act, auto_amp, clk_src, intb, high_current) \
( (active_chan) | (sleep) | (rp_override) | (sensor_act) | (auto_amp) | (clk_src) | (intb) | (high_current) | 0x0001 )
/* --- 预设配置示例 --- */
// CH0连续转换, 外部时钟, 高驱动电流, 禁用自动幅度修正(适用于电流检测)
#define LDC1612_SENSOR_CONFIG_CH0 LDC1612_CONFIG_GEN( \
LDC1612_CONFIG_ACTIVE_CHAN_CH0, \
LDC1612_CONFIG_SLEEP_MODE_DISABLE, \
LDC1612_CONFIG_RP_OVERRIDE_ENABLE, /* Rp覆盖开启 */ \
LDC1612_CONFIG_SENSOR_ACT_LOW_I, /* 低功耗启动 */ \
LDC1612_CONFIG_AUTO_AMP_DISABLE, /* 禁用自动幅度校正 */ \
LDC1612_CONFIG_CLK_SRC_EXTERNAL, /* 外部时钟 */ \
LDC1612_CONFIG_INTB_ENABLE, /* 启用INTB引脚 */ \
LDC1612_CONFIG_HIGH_CURRENT_ENABLE /* 大电流模式 */ ) // 结果: 0x1641
// TODO 对比1601的不同(大电流与标准电流)
// 睡眠模式, 外部时钟
#define LDC1612_SLEEP_MODE LDC1612_CONFIG_GEN( \
LDC1612_CONFIG_ACTIVE_CHAN_CH0, \
LDC1612_CONFIG_SLEEP_MODE_ENABLE, \
LDC1612_CONFIG_RP_OVERRIDE_DISABLE, \
LDC1612_CONFIG_SENSOR_ACT_HIGH_I, \
LDC1612_CONFIG_AUTO_AMP_ENABLE, \
LDC1612_CONFIG_CLK_SRC_INTERNAL, \
LDC1612_CONFIG_INTB_ENABLE, \
LDC1612_CONFIG_HIGH_CURRENT_DISABLE ) // 结果: 0x2801
/*************************MUX_CONFIG (0x1B) MACROS***************************************/
/*
* MUX_CONFIG寄存器位域宏定义用于灵活组合生成配置值。
*
* 位域说明:
* [15] AUTOSCAN_EN: 1 = 自动顺序扫描模式使能
* [14:13] RR_SEQUENCE: 扫描序列 (00: CH0, CH1)
* [12:3] RESERVED: 必须写入 0x041
* [2:0] DEGLITCH: 输入消抖滤波器带宽
*/
/* --- 位域选项宏 --- */
// [15] Auto Scan Mode
#define LDC1612_MUX_AUTOSCAN_DISABLE (0x00 << 15) // 单通道连续模式
#define LDC1612_MUX_AUTOSCAN_ENABLE (0x01 << 15) // 自动扫描模式
// [14:13] Round Robin Sequence
#define LDC1612_MUX_RR_SEQ_CH0_CH1 (0x00 << 13) // 扫描 CH0, CH1
// [2:0] Deglitch Filter Bandwidth
#define LDC1612_MUX_DEGLITCH_1MHZ (0x01)
#define LDC1612_MUX_DEGLITCH_3_3MHZ (0x04)
#define LDC1612_MUX_DEGLITCH_10MHZ (0x05)
#define LDC1612_MUX_DEGLITCH_33MHZ (0x07)
/* --- 组合宏 --- */
// 将所有位域组合成一个16位值。注意保留位0x0208 (0x041 << 3)被固定添加。
#define LDC1612_MUX_CONFIG_GEN(autoscan, sequence, deglitch) \
( (autoscan) | (sequence) | (deglitch) | 0x0208 )
/* --- 预设配置示例 --- */
// 单通道模式, 3.3MHz 滤波
#define LDC1612_MUX_CONFIG LDC1612_MUX_CONFIG_GEN( \
LDC1612_MUX_AUTOSCAN_DISABLE, \
LDC1612_MUX_RR_SEQ_CH0_CH1, /* 此模式下无效,但保持定义 */ \
LDC1612_MUX_DEGLITCH_3_3MHZ ) // 0x020C
/***********************RESET DEVICE (0x1C)***********************************/
/*
* 向RESET_DEV寄存器写入 LDC1612_RESET_CMD 会触发软件复位。
* 复位后,所有寄存器将恢复为默认值,设备进入睡眠模式。
* 需要大约10ms的稳定时间后才能重新配置。
*/
#define LDC1612_RESET_DEV 0x8000
/**************************DRIVE_CURRENT (0x1E, 0x1F)****************************************/
/*
* 作用: 设置传感器的驱动电流,以确保振荡幅度(Vosc)在1.2V到1.8V之间。
*
* 位域说明:
* [15:11] IDRIVE: 当前驱动电流设置值 (0-31)。
* [10:6] INIT_IDRIVE: 初始驱动电流设置值 (0-31)。
* [5:0] RESERVED: 必须为0。
*
* 配置建议:
* 1. 初始阶段可启用自动校准 (CONFIG.RP_OVERRIDE_EN = 0)让芯片自动寻找合适的IDRIVE值。
* 2. 读取DRIVE_CURRENT寄存器获得自动校准后的IDRIVE值。
* 3. 在最终代码中,禁用自动校准 (CONFIG.RP_OVERRIDE_EN = 1)并手动写入这个调试好的IDRIVE值。
*
* CH_INIT_IDRIVE will update when every conversion systick ==>AutoAmpDis is 0
* CH_INIT_IDRIVE will store init drive current calculated ==> AutoAmpDis is 1
*/
/* --- 驱动电流值生成宏 --- */
// 参数 idrive: 0-31之间的整数
#define LDC1612_DRIVE_CURRENT_GEN(idrive) ( (uint16_t)(idrive) << 11 )
#define LDC1612_DRIVE_CURRENT LDC1612_DRIVE_CURRENT_GEN(18) // 0x9000
/**************************IDs (Read Only 0x7E 0x7F)***********************************/
#define LDC1612_MANUFACTURER_ID 0x5449
#define LDC1612_DEVICE_ID 0x3055
/******************************************************************************/
typedef enum {
LDC1612_STATUS_SUCCESS = 0,
LDC1612_STATUS_ERROR,
LDC1612_STATUS_TIMEOUT,
LDC1612_STATUS_INVALID_PARAM,
LDC1612_STATUS_NO_COIL,
LDC1612_STATUS_UNDER_RANGE,
LDC1612_STATUS_OVER_RANGE
} ldc1612_status_t;
/******************************************************************************/
ldc1612_status_t ldc1612_init(void);
ldc1612_status_t ldc1612_reset_sensor(void);
ldc1612_status_t ldc1612_config_single_channel(uint8_t channel);
uint16_t ldc1612_get_manufacturer_id(void);
uint16_t ldc1612_get_deveice_id(void);
uint32_t ldc1612_get_raw_channel_result(uint8_t channel);
void ldc1612_drvie_current_detect(uint8_t channel);
uint16_t ldc1612_get_sensor_status(void);
bool ldc1612_is_data_ready(uint8_t channel);
uint16_t ldc1612_check_status_and_log_errors(void);
#endif //LDC1612_H

View File

@@ -8,5 +8,6 @@ void led_init(void);
void led_on(void); void led_on(void);
void led_off(void); void led_off(void);
void led_toggle(void); void led_toggle(void);
void led_heart_beat(void);
#endif // LED_H #endif // LED_H

52
Inc/soft_i2c.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,52 @@
//
// Created by dell on 24-12-28.
//
#ifndef SOFT_I2C_H
#define SOFT_I2C_H
#include "gd32e23x_it.h"
#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"
#include "board_config.h"
/******************************************************************************/
#define I2C_SCL_HIGH() gpio_bit_set(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN)
#define I2C_SCL_LOW() gpio_bit_reset(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN)
#define I2C_SDA_HIGH() gpio_bit_set(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN)
#define I2C_SDA_LOW() gpio_bit_reset(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN)
#define I2C_SDA_READ() gpio_input_bit_get(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN)
/******************************************************************************/
#define SOFT_I2C_OK 1
#define SOFT_I2C_FAIL 0
#define SOFT_I2C_END 1
/******************************************************************************/
void soft_i2c_delay(void);
void soft_i2c_config(void);
void soft_i2c_start(void);
void soft_i2c_stop(void);
void soft_i2c_send_ack(void);
void soft_i2c_send_nack(void);
uint8_t soft_i2c_wait_ack(void);
void soft_i2c_send_byte(uint8_t data);
uint8_t soft_i2c_receive_byte(uint8_t ack);
uint8_t soft_i2c_write_16bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t data[2]);
uint8_t soft_i2c_read_16bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data);
#endif //SOFT_I2C_H

View File

@@ -1,47 +1,36 @@
/*! /**
\file systick.h * ************************************************************************
\brief the header file of systick *
* @file systick.h
\version 2025-02-10, V2.4.0, demo for GD32E23x * @author GD32
* @brief
*
* ************************************************************************
* @copyright Copyright (c) 2024 GD32
* ************************************************************************
*/ */
/*
Copyright (c) 2025, GigaDevice Semiconductor Inc.
Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
are permitted provided that the following conditions are met:
1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
list of conditions and the following disclaimer.
2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
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NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY
OF SUCH DAMAGE.
*/
#ifndef SYS_TICK_H #ifndef SYS_TICK_H
#define SYS_TICK_H #define SYS_TICK_H
#include <stdint.h> #include <stdint.h>
/* function declarations */
/* configure systick */ /* configure systick */
void systick_config(void); void systick_config(void);
/* delay a time in 10 microseconds */
void delay_10us(uint32_t count);
/* delay a time in milliseconds */ /* delay a time in milliseconds */
void delay_ms(uint32_t count); void delay_ms(uint32_t count);
/* delay decrement */
/* decrement delay counters */
void delay_decrement(void); void delay_decrement(void);
// /* delay function that doesn't interfere with SysTick interrupt */
// void delay_ms_safe(uint32_t count);
// /* delay a time in microseconds (safe version) */
// void delay_us_safe(uint32_t count);
#endif /* SYS_TICK_H */ #endif /* SYS_TICK_H */

157
Inc/tmp112.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,157 @@
//
// Created by dell on 24-12-20.
// TMP112A Temperature Sensor Driver Header
//
#ifndef TMP112_H
#define TMP112_H
#include "gd32e23x_it.h"
#include "gd32e23x.h"
#include "systick.h"
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include "board_config.h"
#include "i2c.h"
/******************************************************************************/
/* TMP112A I2C Address */
#define TMP112A_ADDR (0x49) // 7-bit address (ADD0=GND)
/* Register Addresses */
/******************************************************************************/
#define TMP112A_TEMP_REG 0x00 // 温度寄存器
#define TMP112A_CONFIG_REG 0x01 // 配置寄存器
#define TMP112A_TLOW_REG 0x02 // 低温阈值寄存器
#define TMP112A_THIGH_REG 0x03 // 高温阈值寄存器
/* Configuration Register Bits */
/******************************************************************************/
#define TMP112A_CONFIG_OS (1 << 15) // One-shot
#define TMP112A_CONFIG_R1 (1 << 14) // Converter resolution bit 1
#define TMP112A_CONFIG_R0 (1 << 13) // Converter resolution bit 0
#define TMP112A_CONFIG_F1 (1 << 12) // Fault queue bit 1
#define TMP112A_CONFIG_F0 (1 << 11) // Fault queue bit 0
#define TMP112A_CONFIG_POL (1 << 10) // Polarity
#define TMP112A_CONFIG_TM (1 << 9) // Thermostat mode
#define TMP112A_CONFIG_SD (1 << 8) // Shutdown
#define TMP112A_CONFIG_CR1 (1 << 7) // Conversion rate bit 1
#define TMP112A_CONFIG_CR0 (1 << 6) // Conversion rate bit 0
#define TMP112A_CONFIG_AL (1 << 5) // Alert
#define TMP112A_CONFIG_EM (1 << 4) // Extended mode
/* Resolution Settings */
/******************************************************************************/
#define TMP112A_RESOLUTION_9BIT 0x0000 // 9-bit (0.5°C)
#define TMP112A_RESOLUTION_10BIT 0x2000 // 10-bit (0.25°C)
#define TMP112A_RESOLUTION_11BIT 0x4000 // 11-bit (0.125°C)
#define TMP112A_RESOLUTION_12BIT 0x6000 // 12-bit (0.0625°C)
/* Conversion Rate Settings */
/******************************************************************************/
#define TMP112A_RATE_0_25HZ 0x0000 // 0.25 Hz (4s)
#define TMP112A_RATE_1HZ 0x0040 // 1 Hz (1s)
#define TMP112A_RATE_4HZ 0x0080 // 4 Hz (250ms)
#define TMP112A_RATE_8HZ 0x00C0 // 8 Hz (125ms)
/* Default Configuration */
/******************************************************************************/
#define TMP112A_CONFIG_DEFAULT (TMP112A_RESOLUTION_12BIT | TMP112A_RATE_8HZ)
/* Temperature Conversion Constants */
/******************************************************************************/
#define TMP112A_TEMP_RESOLUTION 0.0625f // 12-bit resolution (°C/LSB)
#define TMP112A_TEMP_MIN -55.0f // 最低温度 (°C)
#define TMP112A_TEMP_MAX 125.0f // 最高温度 (°C)
/* Status Definitions */
/******************************************************************************/
typedef enum {
TMP112A_STATUS_SUCCESS = 0,
TMP112A_STATUS_ERROR,
TMP112A_STATUS_TIMEOUT,
TMP112A_STATUS_INVALID_PARAM,
TMP112A_STATUS_OUT_OF_RANGE
} tmp112a_status_t;
typedef struct {
uint16_t raw_data;
float temperature_c;
float temperature_f;
bool alert_flag;
} tmp112a_result_t;
/******************************************************************************/
/* Function Declarations */
/*!
\brief 初始化TMP112A传感器
\param[in] none
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_init(void);
/*!
\brief 配置TMP112A传感器
\param[in] config: 配置值
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_config(uint16_t config);
/*!
\brief 读取温度
\param[in] none
\param[out] result: 结果结构体指针
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_read_temperature(tmp112a_result_t *result);
void tmp112a_get_raw_temperature_value(uint8_t *value);
/*!
\brief 设置温度阈值
\param[in] low_temp: 低温阈值 (°C)
\param[in] high_temp: 高温阈值 (°C)
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_set_thresholds(float low_temp, float high_temp);
/*!
\brief 进入关机模式
\param[in] none
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_shutdown(void);
/*!
\brief 退出关机模式
\param[in] none
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_wakeup(void);
/*!
\brief 单次转换
\param[in] none
\param[out] result: 结果结构体指针
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_one_shot(tmp112a_result_t *result);
/*!
\brief 获取状态字符串
\param[in] status: 状态码
\param[out] none
\retval const char* 状态字符串
*/
const char* tmp112a_get_status_string(tmp112a_status_t status);
#endif //TMP112_H

View File

@@ -3,14 +3,6 @@
#include "gd32e23x.h" #include "gd32e23x.h"
typedef enum { void rs485_init(void);
UART_PRINTF_USART0 = 0,
UART_PRINTF_USART1 = 1,
UART_PRINTF_BOTH = 2
} uart_printf_port_t;
void uart0_init(uint32_t baudrate);
void uart1_init(uint32_t baudrate);
void uart_set_printf_port(uart_printf_port_t port);
#endif // UART_H #endif // UART_H

119
Inc/uart_ring_buffer.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,119 @@
/**
* @file uart_ring_buffer.h
* @brief 简单高效的环形接收缓冲区(字节队列)接口声明。
* @details 提供字节写入/读取、可读长度查询、清空与丢弃统计等 API
* 适用于中断接收(写)与主循环解析(读)的典型嵌入式串口场景。
*/
#ifndef UART_RING_BUFFER_H
#define UART_RING_BUFFER_H
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
/**
* @def UART_RX_BUFFER_SIZE
* @brief 接收环形缓冲区容量(单位:字节)。
* @note 采用“预留一格”区分空/满策略,最大可用容量为 UART_RX_BUFFER_SIZE-1。
*/
#define UART_RX_BUFFER_SIZE 64
/**
* @defgroup RingBuffer 环形缓冲区
* @brief 字节环形缓冲区(接收端)
* @{
*/
/**
* @section RingBuffer_Usage 使用说明
* 典型用法:中断接收(写入环形缓冲)、主循环解析(读取环形缓冲)。
*
* 1) 初始化
* @code{.c}
* uart_ring_buffer_init();
* @endcode
*
* 2) 使能串口接收非空中断RBNE并开启中断以 USART0 为例)
* @code{.c}
* usart_interrupt_enable(USART0, USART_INT_RBNE);
* nvic_irq_enable(USART0_IRQn, 2, 0); // 根据工程需要设置优先级
* @endcode
*
* 3) 在中断服务函数中写入环形缓冲(参考你当前工程的写法)
* @code{.c}
* void USART0_IRQHandler(void) {
* if (RESET != usart_interrupt_flag_get(USART0, USART_INT_FLAG_RBNE)) {
* uint8_t data = usart_data_receive(USART0);
* (void)uart_ring_buffer_put(data); // 缓冲满时丢弃并计数
* }
* }
* @endcode
*
* 4) 在主循环中读取处理
* @code{.c}
* while (uart_ring_buffer_available() > 0) {
* int b = uart_ring_buffer_get();
* if (b >= 0) {
* // 处理字节 b
* }
* }
* @endcode
*
* @note 缓冲区满时新字节会被丢弃,可用 uart_ring_buffer_drop_count() 查看累计丢弃数。
* @note 采用“预留一格”区分空/满,最大可用容量为 UART_RX_BUFFER_SIZE-1。
*/
/**
* @brief 初始化环形缓冲区。
* @details 复位读/写索引与丢弃计数,准备接收数据。
* @note 若在中断环境使用,初始化前建议关闭相关接收中断以避免并发竞争。
* @ingroup RingBuffer
*/
void uart_ring_buffer_init(void);
/**
* @brief 获取当前可读的字节数。
* @details 返回范围为 [0, UART_RX_BUFFER_SIZE-1]。
* @return 可读字节数uint8_t
* @note 预留一个空槽区分“空/满”,因此满时返回 UART_RX_BUFFER_SIZE-1。
* @ingroup RingBuffer
*/
uint8_t uart_ring_buffer_available(void);
/**
* @brief 从环形缓冲区读取一个字节。
* @details 若缓冲区非空,返回队头字节并推进读指针;若为空,返回 -1。
* @return 读取到的字节0..255),或 -1 表示缓冲区为空。
* @retval -1 缓冲区为空,无数据可读。
* @ingroup RingBuffer
*/
int uart_ring_buffer_get(void);
/**
* @brief 向环形缓冲区写入一个字节。
* @param data 待写入的字节。
* @return 是否写入成功。
* @retval true 写入成功。
* @retval false 写入失败(缓冲区已满,数据被丢弃并计数)。
* @note 如需改为“覆盖写入”策略,可在满时先推进读指针再写入。
* @ingroup RingBuffer
*/
bool uart_ring_buffer_put(uint8_t data);
/**
* @brief 清空环形缓冲区。
* @details 复位读/写索引与丢弃计数,相当于逻辑上丢弃所有已接收数据,不擦除数据区内容。
* @ingroup RingBuffer
*/
void uart_ring_buffer_clear(void);
/**
* @brief 获取因缓冲区满而被丢弃的字节累计数量。
* @details 该计数在 init/clear 时清零。
* @return 丢弃的累计字节数。
* @ingroup RingBuffer
*/
uint32_t uart_ring_buffer_drop_count(void);
/** @} */
#endif // UART_RING_BUFFER_H

View File

@@ -12,8 +12,8 @@ _Min_Stack_Size = 0x400; /* required amount of stack */
/* Memories definition */ /* Memories definition */
MEMORY MEMORY
{ {
FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 16K FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 32K
RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 4K RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 8K
} }
/* Sections */ /* Sections */

635
LDC1612_REG_LIST.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,635 @@
#
```c
#define DATA_MSB_CH0 0X00
#define DATA_LSB_CH0 0X01
#define DATA_MSB_CH1 0X02
#define DATA_LSB_CH1 0X03
#define DATA_MSB_CH2 0X04 /* LDC1614 Only */
#define DATA_LSB_CH2 0X05 /* LDC1614 Only */
#define DATA_MSB_CH3 0X06 /* LDC1614 Only */
#define DATA_LSB_CH3 0X07 /* LDC1614 Only */
#define RCOUNT_CH0 0X08
#define RCOUNT_CH1 0X09
#define RCOUNT_CH2 0X0A /* LDC1614 Only */
#define RCOUNT_CH3 0X0B /* LDC1614 Only */
#define OFFSET_CH0 0X0C
#define OFFSET_CH1 0X0D
#define OFFSET_CH2 0X0E /* LDC1614 Only */
#define OFFSET_CH3 0X0F /* LDC1614 Only */
#define SETTLECOUNT_CH0 0X10
#define SETTLECOUNT_CH1 0X11
#define SETTLECOUNT_CH2 0X12 /* LDC1614 Only */
#define SETTLECOUNT_CH3 0X13 /* LDC1614 Only */
#define CLOCK_DIVIDER_CH0 0X14
#define CLOCK_DIVIDER_CH1 0X15
#define CLOCK_DIVIDER_CH2 0X16 /* LDC1614 Only */
#define CLOCK_DIVIDER_CH3 0X17 /* LDC1614 Only */
#define STATUS 0X18
#define ERROR_CONFIG 0X19
#define CONFIG 0X1A
#define MUX_CONFIG 0X1B
#define RESET_DEVICE 0X1C
#define DRIVE_CURRENT_CH0 0x1E
#define DRIVE_CURRENT_CH1 0x1F
#define DRIVE_CURRENT_CH2 0x20 /* LDC1614 Only */
#define DRIVE_CURRENT_CH3 0x21 /* LDC1614 Only */
#define MANUFACTURER_ID 0x7E
#define DEVICE_ID 0x7F
```
## 数据寄存器(只读)
### DATA_CH0_MSB 0x00
通道0数据高16位
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 位域分布 (16位) │
├────┬────┬────┬────┬─────────────────────────────────────┤
│ 15 │ 14 │ 13 │ 12 │ 11:0 │
├────┼────┼────┼────┼─────────────────────────────────────┤
│ERR │ERR │ERR │ERR │ DATA0[27:16] │
│_UR │_OR │_WD │_AE │ (数据高12位) │
└────┴────┴────┴────┴─────────────────────────────────────┘
位域说明:
┌──────────┬────────┬────────────────────────────────────────┐
│ 位 │ 名称 │ 说明 │
├──────────┼────────┼────────────────────────────────────────┤
│ 15 │ ERR_UR │ 转换下溢错误标志 │
│ │ │ 0: 无下溢错误 │
│ │ │ 1: 通道0发生下溢错误 │
├──────────┼────────┼────────────────────────────────────────┤
│ 14 │ ERR_OR │ 转换上溢错误标志 │
│ │ │ 0: 无上溢错误 │
│ │ │ 1: 通道0发生上溢错误 │
├──────────┼────────┼────────────────────────────────────────┤
│ 13 │ ERR_WD │ 看门狗超时错误标志 │
│ │ │ 0: 无看门狗错误 │
│ │ │ 1: 通道0发生看门狗超时 │
├──────────┼────────┼────────────────────────────────────────┤
│ 12 │ ERR_AE │ 振幅错误标志 │
│ │ │ 0: 无振幅错误 │
│ │ │ 1: 通道0发生振幅错误(高或低) │
├──────────┼────────┼────────────────────────────────────────┤
│ 11:0 │ DATA0 │ 28位数据的高12位 │
│ │[27:16] │ │
└──────────┴────────┴────────────────────────────────────────┘
### DATA_CH0_LSB 0x01
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 位域分布 (16位) │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 15:0 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ DATA0[15:0] │
│ (数据低16位) │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
### DATA_CH1_MSB 0x02
> 同DATA_CH0_MSB
### DATA_CH1_LSB 0x03
> 同DATA_CH0_LSB
### DATA_CH2_MSB 0x04
> LDC1614专用
### DATA_CH2_LSB 0x05
> LDC1614专用
### DATA_CH3_MSB 0x06
> LDC1614专用
### DATA_CH3_LSB 0x07
## 转换时间寄存器RCOUNT
### RCOUNT_CH0 0x08
通道0转换时间计数
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 位域分布 (16位) │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 15:0 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ RCOUNT0[15:0] │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
复位值0x0080
取值范围3 ~ 65535 (0x0003 ~ 0xFFFF)
设置通道0的转换时间决定测量分辨率
转换时间计算公式 t_CONVERSION = (RCOUNT × 16) / f_REF
其中:
- t_CONVERSION单次转换时间
- RCOUNT寄存器值
- f_REF参考时钟频率Hz
常用配置参考:
| RCOUNT值 | 40MHz时钟转换时间 | 典型采样率 |
| -------------- | ----------- | ------- |
| 0x04D6 (1238) | 495µs | ~1kSPS |
| 0x0800 (2048) | 819µs | ~600SPS |
| 0xFFFF (65535) | 26.2ms | ~38SPS |
配置建议:
需要高采样率使用较小的RCOUNT值
需要高分辨率使用较大的RCOUNT值
最小值必须≥3
### RCOUNT_CH1 0x09
> 同RCOUNT_CH0
### RCOUNT_CH2 0x0A
> LDC1614专用
### RCOUNT_CH3 0x0B
> LDC1614专用
## 偏移寄存器OFFSET
### OFFSET_CH0 0x0C
通道0数据偏移
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 位域分布 (16位) │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 15:0 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ OFFSET0[15:0] │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
复位值0x0000
作用设置通道0的偏移值用于从测量结果中减去固定偏移。
计算公式:实际输出 = 原始测量值 - OFFSET
> 如果结果为负,则报告下溢错误(ERR_UR)
应用场景:
消除传感器固有偏移
校准零点
调整测量范围
### OFFSET_CH1 0x0D
> 同OFFSET_CH0
### OFFSET_CH2 0x0E
> LDC1614专用
### OFFSET_CH3 0x0F
> LDC1614专用
## 建立时间寄存器SETTLECOUNT
### SETTLECOUNT_CH0 0x10
通道0建立时间计数
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 位域分布 (16位) │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 15:0 │
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
│ SETTLECOUNT0[15:0] │
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
复位值0x0000
取值范围0 ~ 65535(0x0000 ~ 0xFFFF)
作用设置通道0传感器振荡器建立稳定振荡所需的时间。
建立时间计算公式t_SETTLE = (SETTLECOUNT × 16) / f_REF
其中:
- t_SETTLE建立时间
- SETTLECOUNT寄存器值
- f_REF参考时钟频率Hz
常用配置值:
| SETTLECOUNT值 | 40MHz时钟建立时间 | 典型应用 |
| ------------- | ----------- | ------- |
| 0x000A (10) | 4µs | 高Q值传感器 |
| 0x0040 (64) | 25.6µs | 中等Q值传感器 |
| 0x0400 (1024) | 409.6µs | 低Q值传感器 |
配置建议:
- 值过小:传感器未充分稳定,数据不准确
- 值过大:增加转换周期,降低采样率
- 需根据实际Q值计算
### SETTLECOUNT_CH1 0x11
> 同SETTLECOUNT_CH0
### SETTLECOUNT_CH2 0x12
> LDC1614专用
### SETTLECOUNT_CH3 0x13
> LDC1614专用
## 时钟分频器寄存器CLOCK_DIVIDERS
### CLOCK_DIVIDERS0 0x14
通道0时钟分频器
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 位域分布 (16位) │
├────────┬────────┬───────────────────────────────────────┤
│ 15:12 │ 11:10 │ 9:0 │
├────────┼────────┼───────────────────────────────────────┤
│FIN_DIV │RESERVED│ FREF_DIVIDER │
│ 0 │ │ │
└────────┴────────┴───────────────────────────────────────┘
复位值0x0000
位域说明:
| 位 | 名称 | 说明 |
| ----- | -------------- | --------- |
| 15:12 | FIN_DIVIDER0 | 通道0输入分频器 |
| 11:10 | RESERVED | 保留必须设为00 |
| 9:0 | FREF_DIVIDER0 | 通道0参考分频器 |
FIN_DIVIDER设置
| FIN_DIVIDER值 | 分频比 | 传感器频率范围 |
| ------------- | ------ | ----------------------------- |
| 0x0 (0000) | 保留,不使用 | - |
| 0x1 (0001) | 1 | f_SENSOR ≤ 8.75MHz |
| 0x2 (0010) | 2 | 8.75MHz < f_SENSOR 17.5MHz |
| 0x3 (0011) | 4 | 17.5MHz < f_SENSOR 35MHz |
| 0x4~0xF | 保留 | - |
FREF_DIVIDER设置
- 1有效
- 典型值1或2
- 计算公式f_REF_effective = f_CLKIN / FREF_DIVIDER
常用配置
| 配置值 | FIN_DIV | FREF_DIV | 说明 |
| ------ | -------- | --------- | --------------------------- |
| 0x1001 | 1 | 1 | FIN=1, FREF=1 |
| 0x1002 | 1 | 2 | FIN=1, FREF=2推荐用于40MHz双通道 |
| 0x2001 | 2 | 1 | FIN=2, FREF=1 |
配置建议
- 单通道模式f_CLKIN35MHzFREF_DIV=1
- 双通道模式f_CLKIN40MHzFREF_DIV=2
- 单通道模式35MHz<f_CLKIN40MHzFREF_DIV=2
### CLOCK_DIVIDERS1 0x15
> 同CLOCK_DIVIDERS0
### CLOCK_DIVIDERS2 0x16
> LDC1614专用
### CLOCK_DIVIDERS3 0x17
> LDC1614专用
## 状态寄存器STATUS
### STATUS 0x18
设备状态寄存器
┌──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5:4 3 2 1:0
├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤
ERR_CHAN ERR_CHAN ERR_UR ERR_OR ERR_WD ERR_AHE ERR_ALE ERR_ZC RESERVED DRDY RESERVED UNREAD_CH0UNREAD_CH1 RESERVED
└──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘
位域说明
┌──────────┬─────────────┬────────────────────────────────────────┐
名称 说明
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
15:14 ERR_CHAN 错误通道指示
00: 通道0发生错误
01: 通道1发生错误
10/11: LDC1614专用
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
13 ERR_UR 转换下溢错误
0: 无下溢错误
1: 有通道发生下溢错误
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
12 ERR_OR 转换上溢错误
0: 无上溢错误
1: 有通道发生上溢错误
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
11 ERR_WD 看门狗超时错误
0: 无看门狗错误
1: 有通道发生看门狗超时
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
10 ERR_AHE 振幅过高错误
0: 无振幅过高错误
1: 有通道振幅>1.8V │
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
│ 9 │ ERR_ALE │ 振幅过低警告 │
│ │ │ 0: 无振幅过低警告 │
│ │ │ 1: 有通道振幅<1.2V
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
8 ERR_ZC 零计数错误
0: 无零计数错误
1: 有通道发生零计数错误
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
7 RESERVED 保留
0: 读为0
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
6 DRDY 数据就绪标志
0: 无新转换结果
1: 新转换结果已就绪
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
5:4 RESERVED 保留
00: 读为00
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
3 UNREADCONV0 通道0未读转换标志
0: 通道0无未读数据
1: 通道0有未读数据
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
2 UNREADCONV1 通道1未读转换标志
0: 通道1无未读数据
1: 通道1有未读数据
├──────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
1:0 RESERVED 保留 (LDC1614中用于CH2/CH3)
└──────────┴─────────────┴────────────────────────────────────────┘
作用提供设备运行状态的完整信息包括错误状态数据就绪状态等
读取特性
- 读取STATUS寄存器会清除错误标志
- 读取STATUS会解除INTB引脚的断言
- 错误标志在被读取前保持锁存状态
## 错误配置寄存器ERROR_CONFIG
### ERROR_CONFIG 0x19
错误报告配置
┌──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┐
15 14 13 12 11 10:8 7 6 5 4 3 2 1 0
├──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤
UR_ERR2OUTOR_ERR2OUTWD_ERR2OUTAH_ERR2OUTAL_ERR2OUT RESERVED UR_ERR2INTOR_ERR2INTWD_ERR2INTAH_ERR2INTAL_ERR2INTZC_ERR2INT RESERVED DRDY_2INT
└──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘
位域说明输出寄存器报告
┌────────┬─────────────┬────────────────────────────────────────┐
名称 说明
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
15 UR_ERR2OUT 下溢错误报告到数据寄存器
0: 不在DATAx_MSB中报告
1: 在DATAx_MSB中报告下溢错误
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
14 OR_ERR2OUT 上溢错误报告到数据寄存器
0: 不在DATAx_MSB中报告
1: 在DATAx_MSB中报告上溢错误
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
13 WD_ERR2OUT 看门狗错误报告到数据寄存器
0: 不在DATAx_MSB中报告
1: 在DATAx_MSB中报告看门狗错误
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
12 AH_ERR2OUT 振幅过高错误报告到数据寄存器
0: 不在DATAx_MSB中报告
1: 在DATAx_MSB中报告振幅过高错误
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
11 AL_ERR2OUT 振幅过低警告报告到数据寄存器
0: 不在DATAx_MSB中报告
1: 在DATAx_MSB中报告振幅过低警告
└────────┴─────────────┴────────────────────────────────────────┘
位域说明INTB中断报告
┌────────┬─────────────┬────────────────────────────────────────┐
名称 说明
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
7 UR_ERR2INT 下溢错误触发INTB中断
0: 不触发INTB
1: 触发INTB中断
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
6 OR_ERR2INT 上溢错误触发INTB中断
0: 不触发INTB
1: 触发INTB中断
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
5 WD_ERR2INT 看门狗错误触发INTB中断
0: 不触发INTB
1: 触发INTB中断
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
4 AH_ERR2INT 振幅过高错误触发INTB中断
0: 不触发INTB
1: 触发INTB中断
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
3 AL_ERR2INT 振幅过低警告触发INTB中断
0: 不触发INTB
1: 触发INTB中断
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
2 ZC_ERR2INT 零计数错误触发INTB中断
0: 不触发INTB
1: 触发INTB中断
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
1 RESERVED 保留设为0
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
0 DRDY_2INT 数据就绪触发INTB中断
0: 不触发INTB
1: 新数据就绪时触发INTB中断
└────────┴─────────────┴────────────────────────────────────────┘
作用配置各种错误和状态条件的报告方式
常用配置值
- `0x0000`禁用所有错误报告默认
- `0x00FF`所有错误都触发INTB中断
- `0x0001`仅数据就绪触发INTB
- `0x00FD`启用大部分错误中断实际应用常用
## 主配置寄存器CONFIG
### CONFIG 0x1A
转换配置寄存器
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
位域分布 (16位)
├───────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────┬────────────────┤
15:14 14 13 12 11 10 9 8 7:0
├───────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────┼────────────────┤
ACTIVE SLEERP_OSENSAUTOREF_INTBHIGH RESERVED
P_ VER_OR_ _AMPCLK__DIS_CUR
CHAN MODERIDEACTI_DISSRC RENT
_EN _EN VATE _DRV
_SEL
└───────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────┴────────────────┘
复位值0x2801
位域说明
┌────────┬──────────────────┬────────────────────────────────────────┐
名称 说明
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
15:14 ACTIVE_CHAN 激活通道选择
0: 通道0激活
1: 通道1激活
(仅在单通道模式AUTOSCAN_EN=0时有效)
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
13 SLEEP_MODE_EN 睡眠模式使能
0: 正常工作模式
1: 进入睡眠模式低功耗配置模式
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
12 RP_OVERRIDE_EN 自动校准禁用
0: 启用自动校准推荐用于未知传感器
1: 禁用自动校准使用手动IDRIVE设置
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
11 SENSOR_ACTIVATE_ 传感器激活电流选择
SEL 0: 低电流激活模式
1: 高电流激活模式
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
10 AUTO_AMP_DIS 自动幅度校正禁用
0: 启用自动幅度校正
1: 禁用自动幅度校正
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
9 REF_CLK_SRC 参考时钟源选择
0: 使用内部参考时钟约35MHz
1: 使用外部CLKIN时钟
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
8 IRESERVED 保留必须设为0x00
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
7 INTB_DIS INTB中断禁用
0: 启用INTB中断功能
1: 禁用INTB引脚保持高电平
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
6 HIGH_CURRENT_DRV 高电流驱动模式
0: 正常电流驱动
1: 通道0高电流驱动模式特殊应用
├────────┼──────────────────┼────────────────────────────────────────┤
5:0 RESERVED 保留必须设为0x01
└────────┴──────────────────┴────────────────────────────────────────┘
作用LDC1612的主配置寄存器控制工作模式时钟源通道选择等核心功能
重要提示CONFIG寄存器必须在所有其他配置完成后最后写入写入后设备开始转换
常用配置值
| 配置值 | 说明 |
| ------ | ---------------- |
| 0x1601 | 外部时钟连续转换禁用自动校准 |
| 0x1481 | 内部时钟连续转换 |
| 0x8000 | 软件复位 |
| 0x2801 | 进入睡眠模式 |
## 多路复用器配置寄存器MUX_CONFIG
### MUX_CONFIG 0x1B
通道多路复用配置
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
位域分布 (16位)
├────┬───────┬─────────────────┬─────────────────────────┤
15 14:13 12:3 2:0
├────┼───────┼─────────────────┼─────────────────────────┤
AUTORR_ RESERVED DEGLITCH
SCANSEQUENCE (必须设为 (消抖滤波器带宽)
_EN 00 0100 0001)
└────┴───────┴─────────────────┴─────────────────────────┘
复位值0x020F
位域说明
┌────────┬─────────────┬────────────────────────────────────────┐
名称 说明
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
15 AUTOSCAN_EN 自动扫描模式使能
0: 单通道连续模式由ACTIVE_CHAN选择
1: 顺序扫描模式由RR_SEQUENCE选择
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
14:13 RR_SEQUENCE 扫描序列配置
00: CH0, CH1
01: CH0, CH1, CH2 (LDC1614)
10: CH0, CH1, CH2, CH3 (LDC1614)
11: CH0, CH1
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
12:3 RESERVED 保留必须设为00 0100 0001 (0x041)
├────────┼─────────────┼────────────────────────────────────────┤
2:0 DEGLITCH 输入消抖滤波器带宽
001: 1.0 MHz
100: 3.3 MHz
101: 10 MHz
111: 33 MHz
└────────┴─────────────┴────────────────────────────────────────┘
作用配置通道扫描模式和输入消抖滤波器
DEGLITCH选择建议
- 选择大于传感器频率的最低设置
- 例如f_SENSOR=7.8MHz选择10MHz (101)
常用配置值
| 配置值 | 说明 |
| ------ | ---------------- |
| 0x020C | 单通道模式3.3MHz滤波 |
| 0x820C | 双通道顺序模式3.3MHz滤波 |
| 0x820D | 双通道顺序模式10MHz滤波 |
## 复位寄存器RESET_DEV
### RESET_DEV 0x1C
设备复位
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
位域分布 (16位)
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
15:0
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
RESET_DEV[15:0]
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
作用软件复位设备
复位操作
- 写入0x8000触发软件复位
- 复位后所有寄存器恢复默认值
- 复位完成后设备进入睡眠模式
复位完成后delay 10ms然后重新配置全部寄存器
## 驱动电流寄存器DRIVE_CURRENT
### DRIVE_CURRENT0 0x1E
通道0驱动电流
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
位域分布 (16位)
├────────────────┬──────────────────┬─────────────────────┤
15:11 10:6 5:0
├────────────────┼──────────────────┼─────────────────────┤
IDRIVE0 INIT_IDRIVE0 RESERVED
(当前驱动电流) (初始驱动电流) (设为0x00)
└────────────────┴──────────────────┴─────────────────────┘
复位值0x0000
作用设置通道0的传感器驱动电流INIT_IDRIVE0可以用来自动幅度校正关闭时自动确定合适的驱动电流
IDRIVE值与Rp关系
| Rp () | 推荐IDRIVE | DRIVE_CURRENT值 | Nominal Current (µA) |
| ------- | -------- | --------------- | ------------------ |
| 0.90 | 31 | 0xF800 | 1563 |
| 1.05 | 30 | 0xF000 | 1355 |
| 1.21 | 29 | 0xE800 | 1173 |
| 1.40 | 28 | 0xE000 | 1017 |
| 1.63 | 27 | 0xD800 | 880 |
| 1.89 | 26 | 0xD000 | 763 |
| 2.20 | 25 | 0xC800 | 635 |
| 2.55 | 24 | 0xC000 | 551 |
| 2.95 | 23 | 0xB800 | 489 |
| 3.43 | 22 | 0xB000 | 424 |
| 3.98 | 21 | 0xA800 | 392 |
| 4.61 | 20 | 0xA000 | 297 |
| 5.35 | 19 | 0x9800 | 244 |
| 6.21 | 18 | 0x9000 | 212 |
| 7.20 | 17 | 0x8800 | 195 |
| 8.36 | 16 | 0x8000 | 169 |
| 9.69 | 15 | 0x7800 | 146 |
| 11.2 | 14 | 0x7000 | 127 |
| 13.0 | 13 | 0x6800 | 110 |
| 15.1 | 12 | 0x6000 | 95 |
| 17.6 | 11 | 0x5800 | 82 |
| 20.4 | 10 | 0x5000 | 72 |
| 23.6 | 9 | 0x4800 | 59 |
| 27.4 | 8 | 0x4000 | 52 |
| 31.8 | 7 | 0x3800 | 46 |
| 36.9 | 6 | 0x3000 | 40 |
| 42.8 | 5 | 0x2800 | 32 |
| 49.7 | 4 | 0x2000 | 28 |
| 57.6 | 3 | 0x1800 | 23 |
| 66.9 | 2 | 0x1000 | 20 |
| 77.6 | 1 | 0x0800 | 18 |
| 90.0 | 0 | 0x0000 | 16 |
配置建议
- 先用自动校准模式确定合适的IDRIVE
- 再用示波器确认Vosc在1.2V~1.8V之间
- 固定IDRIVE后设置RP_OVERRIDE_EN=1
### DRIVE_CURRENT1 0x1F
> 同DRIVE_CURRENT0
### DRIVE_CURRENT2 0x20
> 同DRIVE_CURRENT0
### DRIVE_CURRENT3 0x21
> 同DRIVE_CURRENT0
## 自动幅度校正寄存器AUTO_AMPGAIN
### AUTO_AMPGAIN 0x22
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
位域分布 (16位)
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
15:0
├─────────────────────────────────────────────────────────┤
## ID寄存器只读
### MANUFACTURER_ID 0x7E
制造商ID
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
0x5449 ("TI"的ASCII码)
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
作用验证设备制造商
### DEVICE_ID 0x7F
设备ID
┌─────────────────────────────────────────────────────────┐
LDC1612值0x3054
LDC1614值0x3056
└─────────────────────────────────────────────────────────┘
作用验证设备型号可用于I2C通信测试

52
Src/board_config.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,52 @@
#include "gd32e23x.h"
#include "board_config.h"
#include "systick.h"
/******************************************************************************/
#define FLASH_SIZE_ADDR (*(const uint8_t *)0x1FFFF7E0) // Flash base address
/******************************************************************************/
/* 前向声明中断处理函数 */
void usart0_irq_handler(void);
void usart1_irq_handler(void);
usart_config_t g_usart_config = {
.rcu_usart = RCU_USART1,
.usart_periph = USART1,
.irq_type = USART1_IRQn,
.irq_handler = usart1_irq_handler // 初始化函数指针
};
uint8_t g_mcu_flash_size = 0;
void mcu_detect_and_config(void) {
g_mcu_flash_size = FLASH_SIZE_ADDR;
switch (g_mcu_flash_size) {
case GD32E23XF4:
g_usart_config.rcu_usart = RCU_USART0;
g_usart_config.usart_periph = USART0;
g_usart_config.irq_type = USART0_IRQn;
g_usart_config.irq_handler = usart0_irq_handler; // 指向USART0处理函数
break;
case GD32E23XF6:
g_usart_config.rcu_usart = RCU_USART1;
g_usart_config.usart_periph = USART1;
g_usart_config.irq_type = USART1_IRQn;
g_usart_config.irq_handler = usart1_irq_handler; // 指向USART1处理函数
break;
default: // Default to GD32E23XF8
g_usart_config.rcu_usart = RCU_USART1;
g_usart_config.usart_periph = USART1;
g_usart_config.irq_type = USART1_IRQn;
g_usart_config.irq_handler = usart1_irq_handler; // 指向USART1处理函数
break;
}
}
uint8_t get_flash_size(void) {
return g_mcu_flash_size;
}

476
Src/command.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,476 @@
/**
* @file command.c
* @brief 串口命令解析与处理模块实现
* @details 实现基于状态机的协议解析器,支持 D5 03 LEN [cmd] CRC 格式的命令处理,
* 包含命令帧解析、响应生成和传感器状态管理功能。
* @author Hulk
* @date 2025-08-13
* @version 1.0.0
* @ingroup Command
*/
#include "command.h"
#include "uart_ring_buffer.h"
#include "led.h"
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include "board_config.h"
#include "gd32e23x_usart.h"
#include "ldc1612.h"
#include "tmp112.h"
/* ============================================================================
* 协议格式说明
* ============================================================================ */
/**
* @name 协议帧格式
* @{
* @details
* Host -> Device 命令帧格式:
* [0] HEADER = 0xD5 // 包头标识
* [1] BOARD_TYPE = 0x03 // 板卡类型标识
* [2] LEN = 数据区字节数 // 有效载荷长度
* [3..(3+LEN-1)] 数据 // 命令数据,如 "M1", "M2S123"
* [last] CRC = 校验码 // 从索引1到(last-1)的累加和低8位
*
* 最小协议包长度为 6 字节
* 数据示例(两字节命令):"M1" / "M2" / "M3"
*
* Device -> Host 响应帧格式:
* [0] 0xB5 // 响应包头
* [1] TYPE // 响应类型0xF0=成功0xF1..=错误类型)
* [2] LEN // 响应数据长度
* [3..(3+LEN-1)] 数据 // 响应数据,如 "ok", "err"
* [last] CRC // 校验码(同命令帧规则)
* @}
*/
/* ============================================================================
* 协议常量定义
* ============================================================================ */
/** @name 协议帧标识符
* @{ */
#define PROTOCOL_PACKAGE_HEADER 0xD5 /**< 命令帧包头标识 */
#define PROTOCOL_BOARD_TYPE 0x03 /**< 板卡类型标识 */
/** @} */
/** @name 命令长度限制
* @{ */
#define COMMAND_MIN_LEN 2 /**< 最小命令长度,如"M1" */
#define PROTOCOL_MIN_FRAME_LEN (3 + COMMAND_MIN_LEN + 1) /**< 最小完整帧长度header+type+len+payload+crc = 6 */
#define PROTOCOL_MAX_FRAME_LEN 16 /**< 最大完整帧长度 */
/** @} */
/** @name 响应帧标识符
* @{ */
#define RESP_HEADER 0xB5 /**< 响应帧包头标识 */
#define RESP_TYPE_OK 0xF0 /**< 成功响应类型 */
#define RESP_TYPE_CRC_ERR 0xF1 /**< CRC校验错误 */
#define RESP_TYPE_HEADER_ERR 0xF2 /**< 包头错误 */
#define RESP_TYPE_TYPE_ERR 0xF3 /**< 类型错误 */
#define RESP_TYPE_LEN_ERR 0xF4 /**< 长度错误 */
/** @} */
/* ============================================================================
* 模块内部变量
* ============================================================================ */
/** @brief 传感器周期上报使能标志 */
volatile bool g_eddy_current_sensor_report_enabled = false;
/** @name 预设响应数据
* @{ */
static const uint8_t s_report_status_ok[] = { 'o', 'k' }; /**< 成功响应数据 */
static const uint8_t s_report_status_err[] = { 'e','r','r' }; /**< 错误响应数据 */
/** @} */
/* ============================================================================
* 公共接口函数
* ============================================================================ */
/**
* @brief 查询电涡流传感器是否启用周期性传感器上报。
* @return true 表示启用false 表示禁用。
* @ingroup Command
*/
bool get_eddy_sensor_report_enabled(void)
{
return g_eddy_current_sensor_report_enabled;
}
/**
* @brief 设置电涡流传感器是否启用周期性传感器上报标志。
* @details 本模块内部保存的布尔状态,供其他逻辑决定是否进行周期性数据上报;
* 推荐通过本函数修改而非直接访问全局/静态变量,以便后续扩展(如加锁/回调)。
* @param status true 启用周期上报false 禁用。
* @ingroup Command
*/
void set_eddy_sensor_report_status(bool status)
{
g_eddy_current_sensor_report_enabled = status;
}
/**
* @brief 计算协议包的 8 位累加校验值Checksum
* @details 对输入缓冲区逐字节累加并取低 8 位,累加范围为 data[1] 至 data[len-2]
* 即不包含包头 HEADER索引 0与尾部 CRC 字节(索引 len-1
* 当 len 小于最小协议帧长度PACKAGE_MIN_LENGTH时返回 0。
* @param data 指向待校验的完整协议包缓冲区。
* @param len 缓冲区总长度(字节),应满足 header + type + len + payload + crc 的最小格式。
* @return uint8_t 计算得到的 8 位校验值。
* @note 本函数实现为简单求和校验Checksum非多项式 CRC与本协议“从索引 1 累加到 len-2”的规则一致。
* @ingroup Command
*/
static uint8_t command_sum_crc_calc(const uint8_t *data, uint8_t len)
{
uint16_t crc = 0;
// 仅在满足协议最小帧长时计算header + type + len + payload + crc
if (len < PROTOCOL_MIN_FRAME_LEN) return 0;
// 累加从索引 1 到 len-2 的字节(不含 header 和 crc 字节)
for (uint8_t i = 1; i < (len - 1); i++)
{
crc += data[i];
}
return (uint8_t)(crc & 0xFF);
}
/**
* @brief 发送协议响应帧使用GD32E230标准库
* @details 构造并发送格式为 B5 TYPE LEN [payload] CRC 的响应帧,
* 自动计算CRC校验值并通过串口输出。
* @param type 响应类型码(如 RESP_TYPE_OK, RESP_TYPE_CRC_ERR 等)。
* @param payload 指向响应数据的缓冲区当len为0时可为NULL。
* @param len 响应数据长度字节为0时不复制payload数据。
* @note 内部使用固定大小缓冲区,超长响应将被丢弃。
* @warning 使用GD32E230标准库函数发送确保串口已正确初始化。
* @ingroup Command
*/
static void send_response(uint8_t type, const uint8_t *payload, uint8_t len)
{
uint8_t buf_len = (uint8_t)(3 + len + 1);
uint8_t buf[16]; // 简单场景足够,必要时可增大
if (buf_len > sizeof(buf)) return; // 防御
buf[0] = RESP_HEADER;
buf[1] = type;
buf[2] = len;
// 简化逻辑只有当len > 0且payload非空时才复制数据
if (len > 0 && payload != NULL) {
for (uint8_t i = 0; i < len; i++) {
buf[3 + i] = payload[i];
}
}
buf[buf_len - 1] = command_sum_crc_calc(buf, buf_len);
// 使用GD32E230标准库函数逐字节发送标准库实现
for (uint8_t i = 0; i < buf_len; i++) {
// 等待发送缓冲区空
while (usart_flag_get(RS485_PHY, USART_FLAG_TBE) == RESET) {}
usart_data_transmit(RS485_PHY, buf[i]);
}
// 等待发送完成
while (usart_flag_get(RS485_PHY, USART_FLAG_TC) == RESET) {}
// // 使用printf发送通过重定向到串口
// for (uint8_t i = 0; i < buf_len; i++) {
// printf("%c", buf[i]);
// }
// // 刷新缓冲区
// fflush(stdout);
}
/**
* @brief 判断字符是否为十进制数字字符。
* @param c 待检查的字符ASCII码值
* @return bool 判断结果。
* @retval true 字符为 '0' 到 '9' 之间的数字字符。
* @retval false 字符不是十进制数字字符。
* @ingroup Command
*/
static inline bool is_dec_digit(uint8_t c) { return (c >= '0' && c <= '9'); }
/**
* @brief 从缓冲区解析十进制无符号整数。
* @details 从指定位置开始连续读取十进制数字字符累加构成32位无符号整数。
* 遇到非数字字符或到达长度限制时停止解析。
* @param s 指向待解析字符缓冲区的起始位置。
* @param n 允许解析的最大字符数。
* @param out 输出参数存储解析结果可为NULL。
* @return uint8_t 实际消耗的字符数。
* @retval 0 首字符不是数字,解析失败。
* @retval >0 成功解析的数字字符个数。
* @note 不处理符号、空白字符或进制前缀。
* @warning 不进行溢出检查超出uint32_t范围时按无符号算术溢出处理。
* @ingroup Command
*/
static uint8_t parse_uint_dec(const uint8_t *s, uint8_t n, uint32_t *out)
{
uint8_t i = 0;
uint32_t v = 0;
while (i < n && is_dec_digit(s[i]))
{
v = v * 10u + (uint32_t)(s[i] - '0');
i++;
}
if (i == 0) return 0; // 未读到数字
if (out) *out = v; //
return i;
}
/* ============================================================================
* 命令处理函数
* ============================================================================ */
/**
* @brief 解析并处理完整的命令帧。
* @details 处理经过协议校验的完整命令帧,支持以下命令格式:
* - 无参数命令M<数字>(如 M1、M2、M10、M201
* - 带参数命令M<数字>S<参数>(如 M100S123参数为十进制
*
* 支持的命令:
* - M1: 开启LED启用传感器上报
* - M2: 关闭LED禁用传感器上报
* - M100S<value>: 设置PWM值示例
*
* @param frame 指向完整命令帧的缓冲区从包头0xD5开始
* @param len 命令帧总长度(字节)。
* @note 函数内部进行帧格式校验,格式错误时自动发送错误响应。
* @warning 假设输入帧已通过基本协议校验包头、类型、CRC等
* @ingroup Command
*/
void handle_command(const uint8_t *frame, uint8_t len) {
// 帧格式D5 03 LEN [cmd] CRC; cmd 支持变长,如 "M1"、"M10"、"M201"、"M123S400",有最小长度限制和命令长度校验
uint8_t cmd_len = frame[2];
if (len < PROTOCOL_MIN_FRAME_LEN || (uint8_t)(3 + cmd_len + 1) != len) return; // 长度不匹配或者小于最小限制
const uint8_t *cmd = &frame[3]; // 提取命令部分
// 命令必须以 'M' 开头
if (cmd[0] != 'M'){
send_response(RESP_TYPE_TYPE_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
return;
}
// 从 'M' 后开始解析
uint8_t cmd_index = 1;
// 解析M后的十进制数即命令本体
uint32_t base_cmd = 0;
uint8_t used_base_cmd = parse_uint_dec(&cmd[cmd_index], (cmd_len - cmd_index), &base_cmd);
if (used_base_cmd == 0)
{
// 'M' 后没有数字,格式错误
send_response(RESP_TYPE_LEN_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
return;
}
cmd_index = (uint8_t)(cmd_index + used_base_cmd); // 更新索引到命令后
// 情况A无附加参数的基础命令
if (cmd_index == cmd_len) {
// 仅基础命令,如 M1, M2, M3
switch (base_cmd) {
case 1u: // M1: enable sensor report
set_eddy_sensor_report_status(true);
return;
case 2u: // M2: disable sensor report
set_eddy_sensor_report_status(false);
send_response(RESP_TYPE_OK, s_report_status_ok, sizeof(s_report_status_ok));
return;
case 3u:
eddy_current_report();
return;
case 4u:
temperature_raw_value_report();
return;
// case 201u: // M201命令
// send_response(RESP_TYPE_OK, s_report_status_ok, sizeof(s_report_status_ok));
// return;
case 999u:
char version_str[16];
int n = snprintf(version_str, sizeof(version_str), "v%u.%u.%u.%u", MCU_CODE, FW_VERSION_MAJOR, FW_VERSION_MINOR, FW_VERSION_PATCH);
send_response(RESP_TYPE_OK, (uint8_t *)version_str, (uint8_t)n);
return;
case 9999u:
__disable_irq();
NVIC_SystemReset();
return;
default:
// 其它无参数命令在此扩展示例M100处理逻辑该如何待定
// send_response(RESP_TYPE_OK, s_report_status_ok, sizeof(s_report_status_ok));
// return;
break;
}
// 未在处理列表的无参数基础命令,回复错误
send_response(RESP_TYPE_TYPE_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
return;
}
// 情况B有附加参数的命令
if (cmd[cmd_index] == 'S') {
cmd_index++;
uint32_t param_value = 0;
const uint8_t used_param_cmd = parse_uint_dec(&cmd[cmd_index], (uint8_t)(cmd_len - cmd_index), &param_value);
if (used_param_cmd == 0) {
// 'S' 后没有数字,格式错误
send_response(RESP_TYPE_LEN_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
return;
}
switch (base_cmd)
{
// case 100u:
// // set_pwm(param_value);
// printf("Set PWM to %u\n", param_value);
// return;
default:
break;
}
send_response(RESP_TYPE_TYPE_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
}
}
/**
* @brief 处理串口环形缓冲区中的命令数据,解析完整的协议帧。
* @details 本函数实现一个基于状态机的协议解析器,用于处理格式为 D5 03 LEN [cmd] CRC 的命令帧:
* - 状态1等待包头字节 PROTOCOL_PACKAGE_HEADER (0xD5)
* - 状态2接收板卡类型字节 PROTOCOL_BOARD_TYPE (0x03)
* - 状态3接收长度字段并计算期望的完整帧长度
* - 状态4继续接收剩余数据直到完整帧
* - 状态5对完整帧进行校验包头、板卡类型、CRC并处理
*
* 函数采用非阻塞方式处理,每次调用处理缓冲区中所有可用数据。
* 遇到格式错误、长度异常或校验失败时自动重置状态机。
*
* @note 本函数使用静态变量维护解析状态,因此不可重入。在中断环境中使用需注意并发安全。
* 协议帧最大长度受 PROTOCOL_MAX_FRAME_LEN 限制,超出范围的帧将被丢弃。
*
* @warning 函数依赖 uart_ring_buffer_available() 和 uart_ring_buffer_get()
* 正确实现,若这些函数有缺陷可能导致死循环或数据丢失。
*
* @see handle_command() 用于处理校验通过的完整命令帧
* @see command_sum_crc_calc() 用于计算和校验 CRC 值
* @see send_response() 用于发送错误响应
*
* @ingroup Command
*/
void command_process(void) {
static uint8_t cmd_buf[PROTOCOL_MAX_FRAME_LEN];
static uint8_t cmd_len = 0;
static uint8_t expected_cmd_len = 0; // 0 表示尚未确定总长度
while (uart_ring_buffer_available() > 0) {
int byte = uart_ring_buffer_get();
if (byte < 0) break;
if (cmd_len == 0) {
if ((uint8_t)byte == PROTOCOL_PACKAGE_HEADER) {
cmd_buf[cmd_len++] = (uint8_t)byte;
expected_cmd_len = 0; // 等待进一步字段以确定长度
} else {
// 丢弃非起始字节
}
continue;
}
if (cmd_len >= PROTOCOL_MAX_FRAME_LEN) {
// 防御:缓冲溢出,复位状态机
cmd_len = 0;
expected_cmd_len = 0;
}
// 缓存后续字节
cmd_buf[cmd_len++] = (uint8_t)byte;
// 当到达长度字段(索引 2确定总长度3 + LEN + 1
if (cmd_len == 3) {
uint8_t payload_len = cmd_buf[2];
expected_cmd_len = (uint8_t)(3 + payload_len + 1);
if (expected_cmd_len > PROTOCOL_MAX_FRAME_LEN) {
// 异常:长度超界,复位状态机
cmd_len = 0;
expected_cmd_len = 0;
}
continue;
}
if (expected_cmd_len > 0 && cmd_len == expected_cmd_len) {
// 到帧尾,进行各项校验
bool verification_status = true;
#ifdef DEBUG_VERBOSE
if (cmd_buf[0] != PROTOCOL_PACKAGE_HEADER) {
send_response(RESP_TYPE_HEADER_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
verification_status = false;
}
#endif
if (verification_status && cmd_buf[1] != PROTOCOL_BOARD_TYPE) {
send_response(RESP_TYPE_TYPE_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
verification_status = false;
}
if (verification_status) {
uint8_t crc_calc = command_sum_crc_calc(cmd_buf, expected_cmd_len);
uint8_t crc_recv = cmd_buf[expected_cmd_len - 1];
if (crc_calc != crc_recv) {
send_response(RESP_TYPE_CRC_ERR, s_report_status_err, sizeof(s_report_status_err));
verification_status = false;
}
}
if (verification_status) {
handle_command(cmd_buf, expected_cmd_len);
}
// 复位,等待下一帧
cmd_len = 0;
expected_cmd_len = 0;
}
}
}
void eddy_current_report(void) {
// if (!g_eddy_current_sensor_report_enabled) return;
uint32_t raw_result = ldc1612_get_raw_channel_result(CHANNEL_0);
uint8_t sensor_data[4];
sensor_data[0] = (uint8_t)(raw_result >> 24);
sensor_data[1] = (uint8_t)(raw_result >> 16);
sensor_data[2] = (uint8_t)(raw_result >> 8);
sensor_data[3] = (uint8_t)(raw_result & 0xFF);
send_response(RESP_TYPE_OK, sensor_data, sizeof(sensor_data));
}
void temperature_raw_value_report(void) {
// if (!g_temperature_sensor_report_enabled) return;
uint8_t raw_result[4];
uint8_t value[2] = {0};
uint32_t raw_value = 0;
// i2c_read_16bits(TMP112A_ADDR, TMP112A_TEMP_REG, value);
tmp112a_get_raw_temperature_value(value);
raw_value = (uint32_t)((uint16_t) (value[0] << 4) | (value[1]>>4)) * 625;
raw_result[0] = (uint8_t)(raw_value >> 24);
raw_result[1] = (uint8_t)(raw_value >> 16);
raw_result[2] = (uint8_t)(raw_value >> 8);
raw_result[3] = (uint8_t)(raw_value & 0xFF);
send_response(RESP_TYPE_OK, raw_result, sizeof(raw_result));
}

View File

@@ -34,6 +34,10 @@ OF SUCH DAMAGE.
#include "gd32e23x_it.h" #include "gd32e23x_it.h"
#include "systick.h" #include "systick.h"
#include "uart.h"
#include "uart_ring_buffer.h"
#include "led.h"
#include "board_config.h"
/*! /*!
\brief this function handles NMI exception \brief this function handles NMI exception
@@ -93,7 +97,21 @@ void PendSV_Handler(void)
\param[out] none \param[out] none
\retval none \retval none
*/ */
void SysTick_Handler(void) void SysTick_Handler(void) {
{ led_heart_beat(); // LED心跳指示灯
delay_decrement(); delay_decrement();
} }
void USART0_IRQHandler(void) {
// 检查当前配置是否使用USART0并且函数指针不为空
if(g_usart_config.usart_periph == USART0 && g_usart_config.irq_handler != 0) {
g_usart_config.irq_handler(); // 通过函数指针调用对应的处理函数
}
}
void USART1_IRQHandler(void) {
// 检查当前配置是否使用USART1并且函数指针不为空
if(g_usart_config.usart_periph == USART1 && g_usart_config.irq_handler != 0) {
g_usart_config.irq_handler(); // 通过函数指针调用对应的处理函数
}
}

1158
Src/i2c.c Normal file

File diff suppressed because it is too large Load Diff

335
Src/ldc1612.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,335 @@
//
// Created by dell on 24-12-3.
//
#include "ldc1612.h"
#ifdef LDC_DEBUG
#include <stdio.h>
#define LDC1612_DEBUG(fmt, ...) printf("[LDC1612] " fmt "\n", ##__VA_ARGS__)
#else
#define LDC1612_DEBUG(fmt, ...)
#endif
/*!
\brief 写入寄存器
\param[in] reg_addr: 寄存器地址
\param[in] value: 写入值
\param[out] none
\retval i2c_result_t
*/
static i2c_result_t ldc1612_write_register(uint8_t reg_addr, uint16_t value) {
uint8_t data[2];
data[0] = (value >> 8) & 0xFF;
data[1] = value & 0xFF;
return LDC1612_IIC_WRITE_16BITS(LDC1612_ADDR, reg_addr, data);
}
/*!
\brief 读取寄存器
\param[in] reg_addr: 寄存器地址
\param[out] value: 读取值指针
\retval i2c_status_t
*/
static i2c_result_t ldc1612_read_register(uint8_t reg_addr, uint16_t *value) {
uint8_t data[2];
i2c_result_t status;
if (value == NULL) {
return I2C_RESULT_INVALID_PARAM;
}
status = LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, reg_addr, data);
if (status == I2C_RESULT_SUCCESS) {
*value = ((uint16_t)data[0] << 8) | data[1];
}
return status;
}
/*!
\brief 计算并获取频率分频值
\param[in] channel: 通道号
\param[out] none
\retval 计算得到的频率分频值
*/
static uint16_t ldc1612_calculate_freq_divider(uint8_t channel) {
uint16_t value;
uint16_t fin_div, freq_div;
float sensor_freq;
sensor_freq = 1 / (2 * 3.14 * sqrt(COIL_L_UH * COIL_C_PF * pow(10, -18))) * pow(10, -6);
if (sensor_freq <= 8.75) {
fin_div = LDC1612_FIN_DIV_1;
} else if (sensor_freq <= 17.5) {
fin_div = LDC1612_FIN_DIV_2;
} else if (sensor_freq <= 35.0) {
fin_div = LDC1612_FIN_DIV_4;
} else {
LDC1612_DEBUG("Error: Sensor frequency (%.2f MHz) exceeds maximum limit!", sensor_freq);
return 0;
}
/*
Fref为参考时钟频率单位MHz必须小于35MHz如果输入时钟为外部时钟40MHz则需要分频
LDC1612_EXT_CLK_MHZ为外部时钟频率单位MHz
Fin为传感器谐振频率单位MHz。
必须满足Fin < Fref / 4
通常高精度应用采用外部40MHz2分频Fin不应超5MHz。
*/
if (LDC1612_EXT_CLK_MHZ >= 35)
{
freq_div = LDC1612_FREF_DIV_2;
} else {
freq_div = LDC1612_FREF_DIV_1;
}
if (sensor_freq >= (LDC1612_EXT_CLK_MHZ / freq_div) / 4)
{
LDC1612_DEBUG("Warning: Sensor frequency (%.2f MHz) is too high for the given reference clock (%.2f MHz)!\n", sensor_freq, (float)(LDC1612_EXT_CLK_MHZ / freq_div));
}
value = LDC1612_CLOCK_DIVIDER_GEN(fin_div, freq_div);
return value;
}
uint16_t ldc1612_get_manufacturer_id(void) {
uint8_t data[2] = {0};
LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, READ_MANUFACTURER_ID, data);
return (data[0] << 8) | data[1];
}
uint16_t ldc1612_get_deveice_id(void) {
uint8_t data[2] = {0};
LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, READ_DEVICE_ID, data);
return (data[0] << 8) | data[1];
}
/** @brief reset sensor.
* */
ldc1612_status_t ldc1612_reset_sensor(void) {
i2c_result_t state = ldc1612_write_register(SENSOR_RESET_REG, LDC1612_RESET_DEV);
return (state == I2C_RESULT_SUCCESS) ? LDC1612_STATUS_SUCCESS : LDC1612_STATUS_ERROR;
}
ldc1612_status_t ldc1612_init(void) {
i2c_result_t i2c_status;
uint16_t manufacturer_id, device_id;
/* reset LDC1612 sensor */
i2c_status = ldc1612_reset_sensor();
if (i2c_status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return LDC1612_STATUS_ERROR;
}
delay_ms(100);
manufacturer_id = ldc1612_get_manufacturer_id();
device_id = ldc1612_get_deveice_id();
if (manufacturer_id != 0x5449 || device_id != 0x3055) {
return LDC1612_STATUS_ERROR;
}
return LDC1612_STATUS_SUCCESS;
}
/*!
\brief 配置单通道模式
\param[in] channel: 通道号 (0或1)
\param[out] none
\retval ldc1612_status_t
*/
ldc1612_status_t ldc1612_config_single_channel(uint8_t channel) {
i2c_result_t status;
if (channel > 1) {
return LDC1612_STATUS_INVALID_PARAM;
}
/* 配置顺序严格按照TI官方文档要求 */
/* Step 1: 确保传感器处于睡眠模式 - 配置前必须 */
status = ldc1612_write_register(SENSOR_CONFIG_REG, LDC1612_SLEEP_MODE);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) return LDC1612_STATUS_ERROR;
delay_ms(10);
/* Step 2: 配置频率分频 - 必须在其他配置之前 */
uint16_t freq_divider = ldc1612_calculate_freq_divider(channel);
ldc1612_write_register(SET_FREQ_REG_START + channel, freq_divider);
delay_ms(5);
/* Step 3: 配置LC稳定时间 - 影响测量精度 */
ldc1612_write_register(SET_SETTLECOUNT_REG_START + channel, LDC1612_SETTLECOUNT_CH0);
/* Step 4: 配置转换时间 - 影响测量速度和精度 */
ldc1612_write_register(SET_CONVERSION_TIME_REG_START + channel, LDC1612_RCOUNT_TIME_CH0);
/* Step 5: 配置转换偏移 */
ldc1612_write_register(SET_CONVERSION_OFFSET_REG_START + channel, SET_CONVERSION_OFFSET_CH0);
/* Step 6: 配置驱动电流 - 影响传感器灵敏度 */
ldc1612_write_register(SET_DRIVER_CURRENT_REG + channel, LDC1612_DRIVE_CURRENT);
/* Step 7: 配置多路复用器 - 设置通道选择和滤波 */
// ldc1612_configure_mux_register(LDC1612_MUX_AUTOSCAN_DISABLE, LDC1612_MUX_RR_SEQUENCE_0, LDC1612_MUX_FILTER_ALL_LOW, LDC1612_MUX_FILTER_NONE);
ldc1612_write_register(MUX_CONFIG_REG, LDC1612_MUX_CONFIG);
/* Step 8: 配置错误输出 */
ldc1612_write_register(ERROR_CONFIG_REG, LDC1612_ERROR_CONFIG_DEFAULT);
/* Step 9: 最后启动传感器 - 必须最后一步 */
status = ldc1612_write_register(SENSOR_CONFIG_REG, LDC1612_SENSOR_CONFIG_CH0);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) return LDC1612_STATUS_ERROR;
/* Step 10: 等待传感器稳定 */
delay_ms(50);
return LDC1612_STATUS_SUCCESS;
}
/** @brief read the raw channel result from register.
@param channel LDC1612 has total two channels.
@param result raw data
* */
uint32_t ldc1612_get_raw_channel_result(uint8_t channel) {
uint32_t raw_value = 0;
uint8_t value[2] = {0};
/* Read MSW */
LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, CONVERSION_RESULT_REG_START + (channel * 2), value);
raw_value |= (uint32_t)(((uint16_t)value[0] << 8) | value[1]) << 16;
/* Read LSW */
LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, CONVERSION_RESULT_REG_START + 1 + (channel * 2), value);
raw_value |= (uint32_t)(((uint16_t)value[0] << 8) | value[1]);
uint32_t calibration_value = raw_value & 0x0FFFFFFF;
if (calibration_value == 0x0FFFFFFF) {
return 0xF0000000; /* No coil */
}
if (LDC1612_ERROR_CONFIG_DEFAULT & 0xF800) {
uint8_t error_code = (uint8_t)(raw_value >> 24);
if (error_code & 0x80) return 0x80000000; /* Under range */
if (error_code & 0x40) return 0x40000000; /* Over range */
if (error_code & 0x20) return 0x20000000; /* Watchdog */
if (error_code & 0x10) return 0x10000000; /* Amplitude error */
}
return raw_value;
}
void ldc1612_drvie_current_detect(uint8_t channel) {
uint8_t data[2] = {0};
uint16_t init_value = 0 , drive_current = 0;
ldc1612_write_register(SENSOR_CONFIG_REG, LDC1612_SLEEP_MODE);
delay_ms(10);
uint16_t freq_divider = ldc1612_calculate_freq_divider(channel);
ldc1612_write_register(SET_FREQ_REG_START + channel, freq_divider);
delay_ms(5);
LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, SENSOR_CONFIG_REG, data);
// ldc1612_set_sensor_config(LDC1612_SLEEP_MODE);
ldc1612_write_register(SENSOR_CONFIG_REG, LDC1612_SLEEP_MODE);
delay_ms(10);
ldc1612_write_register(SENSOR_CONFIG_REG, LDC1612_SENSOR_CONFIG_CH0);
delay_ms(10);
LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, SET_DRIVER_CURRENT_REG, data);
init_value = (((data[0] << 8) | data[1]) >> 6) & 0x1F;
drive_current = (init_value << 11) | 0x0000;
LDC1612_DEBUG("init value: 0x%x\tdrive current: 0x%x\n", init_value, drive_current);
}
/** @brief Get sensor status register
@return Status register value
* */
uint16_t ldc1612_get_sensor_status(void) {
uint8_t data[2] = {0};
LDC1612_IIC_READ_16BITS(LDC1612_ADDR, SENSOR_STATUS_REG, data);
return (data[0] << 8) | data[1];
}
/** @brief Check if data is ready for specific channel
@param channel Channel to check (0 or 1)
@return true if data is ready, false otherwise
* */
bool ldc1612_is_data_ready(uint8_t channel) {
uint16_t status = ldc1612_get_sensor_status();
if (channel == 0) {
return (status & 0x0040) != 0; // DRDY_0 bit
} else if (channel == 1) {
return (status & 0x0080) != 0; // DRDY_1 bit
}
return false;
}
/*!
\brief 检查并记录LDC1612的状态和错误
\param[in] none
\param[out] none
\retval 读取到的原始状态寄存器值
*/
uint16_t ldc1612_check_status_and_log_errors(void) {
uint16_t status;
i2c_result_t i2c_status = ldc1612_read_register(SENSOR_STATUS_REG, &status);
if (i2c_status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
LDC1612_DEBUG("Failed to read STATUS register!");
return 0;
}
LDC1612_DEBUG("--- LDC1612 Status Check (Value: 0x%04X) ---", status);
// 检查数据就绪状态
if (status & LDC1612_STATUS_DRDY) {
LDC1612_DEBUG(" [OK] Data is ready.");
}
if (status & LDC1612_STATUS_UNREAD_CH0) {
LDC1612_DEBUG(" [INFO] Channel 0 has unread data.");
}
if (status & LDC1612_STATUS_UNREAD_CH1) {
LDC1612_DEBUG(" [INFO] Channel 1 has unread data.");
}
// 检查是否有任何错误标志
if ((status & 0x3F00) == 0) { // 检查所有错误位的掩码
LDC1612_DEBUG(" [OK] No errors detected.");
} else {
uint8_t err_chan = (status & LDC1612_STATUS_ERR_CHAN_MASK) >> 14;
LDC1612_DEBUG(" [ERROR] An error occurred on Channel %d.", err_chan);
if (status & LDC1612_STATUS_ERR_UR) {
LDC1612_DEBUG(" - Underflow Error: Conversion result is less than OFFSET.");
}
if (status & LDC1612_STATUS_ERR_OR) {
LDC1612_DEBUG(" - Overflow Error: Conversion result is at maximum.");
}
if (status & LDC1612_STATUS_ERR_WD) {
LDC1612_DEBUG(" - Watchdog Timeout: Sensor failed to complete conversion in time.");
}
if (status & LDC1612_STATUS_ERR_AHE) {
LDC1612_DEBUG(" - Amplitude High Error: Sensor oscillation amplitude > 1.8V.");
}
if (status & LDC1612_STATUS_ERR_ALE) {
LDC1612_DEBUG(" - Amplitude Low Error: Sensor oscillation amplitude < 1.2V.");
}
if (status & LDC1612_STATUS_ERR_ZC) {
LDC1612_DEBUG(" - Zero-Count Error: Reference count is zero, check clock.");
}
}
LDC1612_DEBUG("-------------------------------------------------");
// 读取STATUS寄存器会自动清除错误标志但不会清除DRDY和UNREADCONV标志
return status;
}

View File

@@ -1,20 +1,57 @@
#include "led.h" #include "led.h"
/**
* @brief LED心跳指示灯功能
* @details 实现类似心跳的LED闪烁模式快闪两次然后暂停
* 适合在SysTick中断中调用通过计数器控制闪烁节拍
* @note 假设SysTick中断频率为1ms心跳周期约为2秒
* 心跳模式亮200ms->灭200ms->亮200ms->灭1400ms循环
*/
void led_heart_beat(void)
{
static uint16_t heart_beat_counter = 0;
// 心跳周期2000ms (假设SysTick为1ms中断)
// 模式亮200ms -> 灭200ms -> 亮200ms -> 灭1400ms
heart_beat_counter++;
if (heart_beat_counter <= 200) {
// 第一次亮0-200ms
led_on();
}
else if (heart_beat_counter <= 400) {
// 第一次灭200-400ms
led_off();
}
else if (heart_beat_counter <= 600) {
// 第二次亮400-600ms
led_on();
}
else if (heart_beat_counter <= 2000) {
// 长时间灭600-2000ms
led_off();
}
else {
// 重置计数器,开始新的心跳周期
heart_beat_counter = 0;
}
}
void led_init(void) { void led_init(void) {
rcu_periph_clock_enable(LED_RCU); rcu_periph_clock_enable(LED_RCU);
gpio_mode_set(LED_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, LED_PIN); gpio_mode_set(LED_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, LED_PIN);
gpio_output_options_set(LED_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, LED_PIN); gpio_output_options_set(LED_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, LED_PIN);
gpio_bit_reset(LED_PORT, LED_PIN);
}
void led_on(void) {
gpio_bit_set(LED_PORT, LED_PIN); gpio_bit_set(LED_PORT, LED_PIN);
} }
void led_off(void) { void led_on(void) {
gpio_bit_reset(LED_PORT, LED_PIN); gpio_bit_reset(LED_PORT, LED_PIN);
} }
void led_off(void) {
gpio_bit_set(LED_PORT, LED_PIN);
}
void led_toggle(void) { void led_toggle(void) {
gpio_bit_toggle(LED_PORT, LED_PIN); gpio_bit_toggle(LED_PORT, LED_PIN);
} }

View File

@@ -36,7 +36,12 @@ OF SUCH DAMAGE.
#include "systick.h" #include "systick.h"
#include "uart.h" #include "uart.h"
#include "led.h" #include "led.h"
#include "command.h"
#include <stdio.h> #include <stdio.h>
#include "i2c.h"
#include "board_config.h"
#include "ldc1612.h"
#include "tmp112.h"
/*! /*!
\brief main function \brief main function
@@ -46,17 +51,61 @@ OF SUCH DAMAGE.
*/ */
int main(void) int main(void)
{ {
systick_config(); // nvic_vector_table_set(NVIC_VECTTAB_FLASH, 0x2000);
uart0_init(115200);
// uart1_init(115200); // 如需使用USART1请初始化
// printf("Hello USART0!\r\n");
// uart_set_printf_port(UART_PRINTF_USART1); // 切换printf到USART1
// uart_set_printf_port(UART_PRINTF_BOTH); // 同时输出到USART0和USART1
led_init(); led_init();
mcu_detect_and_config();
setbuf(stdout, NULL);
systick_config();
rs485_init();
// led_init();
// printf("Flash size: %d Kbytes\n", get_flash_size());
#ifdef DEBUG_VERBOSE
char hello_world[] = {"Hello World!\r\n"};
for (uint8_t i = 0; i < sizeof(hello_world); i++)
{
while (usart_flag_get(RS485_PHY, USART_FLAG_TBE) == RESET) {}
usart_data_transmit(RS485_PHY, hello_world[i]);
}
while (usart_flag_get(RS485_PHY, USART_FLAG_TC) == RESET) {}
#endif
i2c_config();
#ifdef DEBUG_VERBOSE
i2c_scan();
i2c_bus_reset();
#endif
ldc1612_init();
ldc1612_config_single_channel(CHANNEL_0);
tmp112a_init();
#ifdef EDDY_DRIVE_CURRENT_DETECTION
ldc1612_drvie_current_detect(CHANNEL_0);
#endif
while(1){ while(1){
led_toggle(); #ifndef EDDY_DRIVE_CURRENT_DETECTION
delay_ms(200); command_process();
delay_ms(10);
// if (g_eddy_current_sensor_report_enabled)
eddy_current_report();
#else
ldc1612_drvie_current_detect(CHANNEL_0);
delay_ms(1000);
#endif
} }
} }

234
Src/soft_i2c.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,234 @@
//
// Created by dell on 24-12-28.
//
#include "soft_i2c.h"
/*!
\brief delay
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void soft_i2c_delay(void) {
delay_10us(2); // Adjust delay as needed
/* delay to freq
* 15KHz: delay_us(20);
* 65KHz: delay_us(1);
*/
}
/*!
\brief configure the software IIC GPIO
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void soft_i2c_config(void) {
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIO_I2C);
gpio_mode_set(I2C_SCL_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, I2C_SCL_PIN);
gpio_output_options_set(I2C_SCL_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, I2C_SCL_PIN);
gpio_mode_set(I2C_SDA_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, I2C_SDA_PIN);
gpio_output_options_set(I2C_SDA_PORT, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, I2C_SDA_PIN);
I2C_SCL_HIGH();
I2C_SDA_HIGH();
}
/*!
\brief generate I2C start signal
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void soft_i2c_start(void) {
I2C_SDA_HIGH();
I2C_SCL_HIGH();
soft_i2c_delay();
I2C_SDA_LOW();
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_LOW();
}
/*!
\brief generate I2C stop signal
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void soft_i2c_stop(void) {
I2C_SCL_LOW(); // 确保时钟为低
I2C_SDA_LOW(); // 拉低数据线
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_HIGH(); // 拉高时钟
soft_i2c_delay();
I2C_SDA_HIGH(); // 在时钟高电平时拉高数据线产生停止条件
soft_i2c_delay(); // 添加缺失的延时
}
/*!
\brief send I2C ACK signal
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void soft_i2c_send_ack(void) {
// sda_out();
I2C_SDA_LOW();
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_HIGH();
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_LOW();
soft_i2c_delay();
I2C_SDA_HIGH();
}
/*!
\brief send I2C NACK signal
\param[in] none
\param[out] none
\retval none
*/
void soft_i2c_send_nack(void) {
I2C_SDA_HIGH();
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_HIGH();
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_LOW();
soft_i2c_delay();
I2C_SDA_HIGH();
}
/*!
\brief wait I2C ACK signal
\param[in] none
\param[out] none
\retval 0: ACK received, 1: ACK not received
*/
uint8_t soft_i2c_wait_ack(void) {
I2C_SDA_HIGH(); // 释放SDA线让从设备控制
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_HIGH(); // 拉高时钟
soft_i2c_delay();
uint8_t ack = !I2C_SDA_READ(); // 读取ACK信号低电平为ACK
I2C_SCL_LOW(); // 拉低时钟
soft_i2c_delay(); // 添加缺失的延时
return ack;
}
/*!
\brief send a byte via I2C
\param[in] byte: byte to be sent
\param[out] none
\retval none
*/
void soft_i2c_send_byte(uint8_t byte) {
// sda_out();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
if (byte & 0x80) {
I2C_SDA_HIGH();
} else {
I2C_SDA_LOW();
}
byte <<= 1;
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_HIGH();
soft_i2c_delay();
I2C_SCL_LOW();
soft_i2c_delay();
}
}
/*!
\brief receive a byte via I2C
\param[in] ack: 1: send ACK, 0: send NACK
\param[out] none
\retval received byte
*/
uint8_t soft_i2c_receive_byte(uint8_t ack) {
uint8_t byte = 0;
I2C_SDA_HIGH();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
byte <<= 1;
I2C_SCL_HIGH();
soft_i2c_delay();
if (I2C_SDA_READ()) {
byte |= 0x01;
}
I2C_SCL_LOW();
soft_i2c_delay();
}
if (ack) {
soft_i2c_send_ack();
} else {
soft_i2c_send_nack();
}
return byte;
}
uint8_t soft_i2c_write_16bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t data[2]) {
/* 参数验证 */
if (data == NULL || slave_addr > 0x7F) {
return SOFT_I2C_FAIL;
}
soft_i2c_start();
soft_i2c_send_byte(slave_addr << 1); // 修复左移1位添加写位
if (!soft_i2c_wait_ack()) {
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_FAIL;
}
soft_i2c_send_byte(reg_addr);
if (!soft_i2c_wait_ack()) {
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_FAIL;
}
soft_i2c_send_byte(data[0]);
if (!soft_i2c_wait_ack()) {
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_FAIL;
}
soft_i2c_send_byte(data[1]);
if (!soft_i2c_wait_ack()) { // 修复:添加错误处理
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_FAIL;
}
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_OK;
}
uint8_t soft_i2c_read_16bits(uint8_t slave_addr, uint8_t reg_addr, uint8_t *data)
{
/* 参数验证 */
if (data == NULL || slave_addr > 0x7F) {
return SOFT_I2C_FAIL;
}
/* 写阶段:发送寄存器地址 */
soft_i2c_start();
soft_i2c_send_byte(slave_addr << 1); // 修复左移1位写操作
if (!soft_i2c_wait_ack()) {
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_FAIL;
}
soft_i2c_send_byte(reg_addr);
if (!soft_i2c_wait_ack()) {
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_FAIL;
}
/* 读阶段:重新开始并读取数据 */
soft_i2c_start(); // 重新开始
soft_i2c_send_byte((slave_addr << 1) | 0x01); // 修复:正确的读地址
if (!soft_i2c_wait_ack()) {
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_FAIL;
}
soft_i2c_delay();
data[0] = soft_i2c_receive_byte(1); // 第一个字节发送ACK
data[1] = soft_i2c_receive_byte(0); // 最后一个字节发送NACK
soft_i2c_stop();
return SOFT_I2C_OK;
}

View File

@@ -16,6 +16,7 @@
#include <unistd.h> #include <unistd.h>
#include <sys/wait.h> #include <sys/wait.h>
#include "gd32e23x_usart.h" #include "gd32e23x_usart.h"
#include "board_config.h"
#undef errno #undef errno
extern int errno; extern int errno;
@@ -164,7 +165,7 @@ int _execve(char *name, char **argv, char **env)
// USART0 printf重定向实现 // USART0 printf重定向实现
int __io_putchar(int ch) { int __io_putchar(int ch) {
// 等待发送缓冲区空 // 等待发送缓冲区空
while (usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE) == RESET) {} while (usart_flag_get(RS485_PHY, USART_FLAG_TBE) == RESET) {}
usart_data_transmit(USART0, (uint8_t)ch); usart_data_transmit(RS485_PHY, (uint8_t)ch);
return ch; return ch;
} }

View File

@@ -1,83 +1,118 @@
/*! /**
\file systick.c * ************************************************************************
\brief the systick configuration file *
* @file systick.c
\version 2025-02-10, V2.4.0, demo for GD32E23x * @author GD32
* @brief 通过 SysTick 定时器进行微秒级别和毫秒级别的延时函数
*
* ************************************************************************
* @copyright Copyright (c) 2024 GD32
* ************************************************************************
*/ */
/*
Copyright (c) 2025, GigaDevice Semiconductor Inc.
Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
are permitted provided that the following conditions are met:
1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
list of conditions and the following disclaimer.
2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
and/or other materials provided with the distribution.
3. Neither the name of the copyright holder nor the names of its contributors
may be used to endorse or promote products derived from this software without
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INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR
PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY,
WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY
OF SUCH DAMAGE.
*/
#include "gd32e23x.h" #include "gd32e23x.h"
#include "systick.h" #include "systick.h"
volatile static uint32_t delay; volatile static uint32_t delay_count = 0;
/*! /**
\brief configure systick * ************************************************************************
\param[in] none * @brief 配置 SysTick 定时器
\param[out] none *
\retval none *
* ************************************************************************
*/ */
void systick_config(void) void systick_config(void)
{ {
/* setup systick timer for 1000Hz interrupts */ //设置了 SysTick 定时器的时钟源为 HCLK
if (SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000U)){ systick_clksource_set(SYSTICK_CLKSOURCE_HCLK);
/* capture error */
while (1){ // 配置SysTick为1ms周期中断
} // 注意SysTick_Config会自动设置时钟源为HCLK所以需要使用SystemCoreClock/1000
} SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000U); // 1ms中断
/* configure the systick handler priority */
NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x00U); NVIC_SetPriority(SysTick_IRQn, 0x00U);
} }
/*! /**
\brief delay a time in milliseconds * ************************************************************************
\param[in] count: count in milliseconds * @brief delay_ms 毫秒延时函数
\param[out] none *
\retval none * @param[in] count 毫秒值
*
* ************************************************************************
*/
void delay_10us(uint32_t count)
{
// 基于系统时钟的简单循环延时
// 这是一个粗略的估计,实际延时可能有偏差 实测10.2us
uint32_t loops_per_10us = SystemCoreClock / 1700000; // 粗略估计每10微秒的循环次数
for(uint32_t i = 0; i < count; i++) {
for(volatile uint32_t j = 0; j < loops_per_10us; j++);
}
}
/**
* ************************************************************************
* @brief delay_ms 毫秒延时函数
*
* @param[in] count 毫秒值
*
* ************************************************************************
*/ */
void delay_ms(uint32_t count) void delay_ms(uint32_t count)
{ {
delay = count; delay_count = count; // 设置延时计数
while (delay_count != 0U);
while(0U != delay){
}
} }
/*! /**
\brief delay decrement * ************************************************************************
\param[in] none * @brief 每个 SysTick 中断调用时,减少延时计数
\param[out] none *
\retval none * @param[in] void
*
* ************************************************************************
*/ */
void delay_decrement(void) void delay_decrement(void)
{ {
if (0U != delay){ if (delay_count != 0U)
delay--; {
delay_count--;
} }
} }
// /**
// * ************************************************************************
// * @brief delay_ms_safe 毫秒延时函数不干扰SysTick中断
// * @details 使用简单循环实现延时不会重新配置SysTick
// * @param[in] count 毫秒值
// * ************************************************************************
// */
// void delay_ms_safe(uint32_t count)
// {
// // 基于系统时钟的简单循环延时
// // 这是一个粗略的估计,实际延时可能有偏差
// uint32_t loops_per_ms = SystemCoreClock / 14000; // 粗略估计
// for(uint32_t i = 0; i < count; i++) {
// for(volatile uint32_t j = 0; j < loops_per_ms; j++);
// }
// }
// /**
// * ************************************************************************
// * @brief delay_us_safe 微秒延时函数不干扰SysTick中断
// * @details 使用简单循环实现延时不会重新配置SysTick
// * @param[in] count 微秒值
// * ************************************************************************
// */
// void delay_us_safe(uint32_t count)
// {
// // 基于系统时钟的简单循环延时
// // 这是一个粗略的估计,实际延时可能有偏差
// uint32_t loops_per_us = SystemCoreClock / 22000000; // 粗略估计,每微秒的循环次数
// for(uint32_t i = 0; i < count; i++) {
// for(volatile uint32_t j = 0; j < loops_per_us; j++);
// }
// }

329
Src/tmp112.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,329 @@
//
// Created by dell on 24-12-20.
// TMP112A Temperature Sensor Driver Implementation
//
#include "tmp112.h"
/* Private function prototypes */
static i2c_result_t tmp112a_write_register(uint8_t reg_addr, uint16_t value);
static i2c_result_t tmp112a_read_register(uint8_t reg_addr, uint16_t *value);
static float tmp112a_raw_to_celsius(uint16_t raw_data);
static uint16_t tmp112a_celsius_to_raw(float temperature);
/*!
\brief 初始化TMP112A传感器
\param[in] none
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_init(void) {
i2c_result_t i2c_status;
/* 配置传感器为默认设置 */
i2c_status = tmp112a_config(TMP112A_CONFIG_DEFAULT);
if (i2c_status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 等待配置生效 */
delay_ms(1);
return TMP112A_STATUS_SUCCESS;
}
/*!
\brief 配置TMP112A传感器
\param[in] config: 配置值
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_config(uint16_t config) {
i2c_result_t status = tmp112a_write_register(TMP112A_CONFIG_REG, config);
return (status == I2C_RESULT_SUCCESS) ? TMP112A_STATUS_SUCCESS : TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/*!
\brief 读取温度
\param[in] none
\param[out] result: 结果结构体指针
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_read_temperature(tmp112a_result_t *result) {
uint16_t raw_data;
i2c_result_t status;
if (result == NULL) {
return TMP112A_STATUS_INVALID_PARAM;
}
/* 读取温度寄存器 */
status = tmp112a_read_register(TMP112A_TEMP_REG, &raw_data);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 解析温度数据 */
result->raw_data = raw_data;
result->temperature_c = tmp112a_raw_to_celsius(raw_data);
result->temperature_f = result->temperature_c * 9.0f / 5.0f + 32.0f;
/* 检查温度范围 */
if (result->temperature_c < TMP112A_TEMP_MIN || result->temperature_c > TMP112A_TEMP_MAX) {
return TMP112A_STATUS_OUT_OF_RANGE;
}
/* 检查报警标志 */
uint16_t config_reg;
status = tmp112a_read_register(TMP112A_CONFIG_REG, &config_reg);
if (status == I2C_RESULT_SUCCESS) {
result->alert_flag = (config_reg & TMP112A_CONFIG_AL) ? true : false;
} else {
result->alert_flag = false;
}
return TMP112A_STATUS_SUCCESS;
}
void tmp112a_get_raw_temperature_value(uint8_t *value) {
// i2c_read_16bits(TMP112A_ADDR, TMP112A_TEMP_REG, value);
i2c_read(TMP112A_ADDR, TMP112A_TEMP_REG, value, 2);
return;
}
/*!
\brief 设置温度阈值
\param[in] low_temp: 低温阈值 (°C)
\param[in] high_temp: 高温阈值 (°C)
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_set_thresholds(float low_temp, float high_temp) {
uint16_t low_raw, high_raw;
i2c_result_t status;
/* 参数验证 */
if (low_temp < TMP112A_TEMP_MIN || low_temp > TMP112A_TEMP_MAX ||
high_temp < TMP112A_TEMP_MIN || high_temp > TMP112A_TEMP_MAX ||
low_temp >= high_temp) {
return TMP112A_STATUS_INVALID_PARAM;
}
/* 转换温度为原始值 */
low_raw = tmp112a_celsius_to_raw(low_temp);
high_raw = tmp112a_celsius_to_raw(high_temp);
/* 写入低温阈值 */
status = tmp112a_write_register(TMP112A_TLOW_REG, low_raw);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 写入高温阈值 */
status = tmp112a_write_register(TMP112A_THIGH_REG, high_raw);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
return TMP112A_STATUS_SUCCESS;
}
/*!
\brief 进入关机模式
\param[in] none
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_shutdown(void) {
uint16_t config_reg;
i2c_result_t status;
/* 读取当前配置 */
status = tmp112a_read_register(TMP112A_CONFIG_REG, &config_reg);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 设置关机位 */
config_reg |= TMP112A_CONFIG_SD;
/* 写回配置 */
status = tmp112a_write_register(TMP112A_CONFIG_REG, config_reg);
return (status == I2C_RESULT_SUCCESS) ? TMP112A_STATUS_SUCCESS : TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/*!
\brief 退出关机模式
\param[in] none
\param[out] none
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_wakeup(void) {
uint16_t config_reg;
i2c_result_t status;
/* 读取当前配置 */
status = tmp112a_read_register(TMP112A_CONFIG_REG, &config_reg);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 清除关机位 */
config_reg &= ~TMP112A_CONFIG_SD;
/* 写回配置 */
status = tmp112a_write_register(TMP112A_CONFIG_REG, config_reg);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 等待传感器启动 */
delay_ms(1);
return TMP112A_STATUS_SUCCESS;
}
/*!
\brief 单次转换
\param[in] none
\param[out] result: 结果结构体指针
\retval tmp112a_status_t
*/
tmp112a_status_t tmp112a_one_shot(tmp112a_result_t *result) {
uint16_t config_reg;
i2c_result_t status;
uint8_t timeout = 100; // 100ms超时
if (result == NULL) {
return TMP112A_STATUS_INVALID_PARAM;
}
/* 读取当前配置 */
status = tmp112a_read_register(TMP112A_CONFIG_REG, &config_reg);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 启动单次转换 */
config_reg |= TMP112A_CONFIG_OS;
status = tmp112a_write_register(TMP112A_CONFIG_REG, config_reg);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
/* 等待转换完成 */
do {
delay_ms(1);
status = tmp112a_read_register(TMP112A_CONFIG_REG, &config_reg);
if (status != I2C_RESULT_SUCCESS) {
return TMP112A_STATUS_ERROR;
}
timeout--;
} while ((config_reg & TMP112A_CONFIG_OS) && timeout > 0);
if (timeout == 0) {
return TMP112A_STATUS_TIMEOUT;
}
/* 读取转换结果 */
return tmp112a_read_temperature(result);
}
/*!
\brief 获取状态字符串
\param[in] status: 状态码
\param[out] none
\retval const char* 状态字符串
*/
const char* tmp112a_get_status_string(tmp112a_status_t status) {
switch (status) {
case TMP112A_STATUS_SUCCESS:
return "SUCCESS";
case TMP112A_STATUS_ERROR:
return "ERROR";
case TMP112A_STATUS_TIMEOUT:
return "TIMEOUT";
case TMP112A_STATUS_INVALID_PARAM:
return "INVALID_PARAM";
case TMP112A_STATUS_OUT_OF_RANGE:
return "OUT_OF_RANGE";
default:
return "UNKNOWN";
}
}
/* Private Functions Implementation */
/*!
\brief 写入寄存器
\param[in] reg_addr: 寄存器地址
\param[in] value: 写入值
\param[out] none
\retval i2c_result_t
*/
static i2c_result_t tmp112a_write_register(uint8_t reg_addr, uint16_t value) {
uint8_t data[2];
data[0] = (value >> 8) & 0xFF;
data[1] = value & 0xFF;
return i2c_write_16bits(TMP112A_ADDR, reg_addr, data);
}
/*!
\brief 读取寄存器
\param[in] reg_addr: 寄存器地址
\param[out] value: 读取值指针
\retval i2c_result_t
*/
static i2c_result_t tmp112a_read_register(uint8_t reg_addr, uint16_t *value) {
uint8_t data[2];
i2c_result_t status;
if (value == NULL) {
return I2C_RESULT_INVALID_PARAM;
}
status = i2c_read_16bits(TMP112A_ADDR, reg_addr, data);
if (status == I2C_RESULT_SUCCESS) {
*value = ((uint16_t)data[0] << 8) | data[1];
}
return status;
}
/*!
\brief 将原始数据转换为摄氏度
\param[in] raw_data: 原始数据
\param[out] none
\retval float 温度值(°C)
*/
static float tmp112a_raw_to_celsius(uint16_t raw_data) {
int16_t temp_raw;
/* TMP112A使用12位分辨率数据在高12位 */
temp_raw = (int16_t)(raw_data >> 4);
/* 处理负数 */
if (temp_raw & 0x800) {
temp_raw |= 0xF000; // 符号扩展
}
/* 转换为摄氏度 */
return (float)temp_raw * TMP112A_TEMP_RESOLUTION;
}
/*!
\brief 将摄氏度转换为原始数据
\param[in] temperature: 温度值(°C)
\param[out] none
\retval uint16_t 原始数据
*/
static uint16_t tmp112a_celsius_to_raw(float temperature) {
int16_t temp_raw;
/* 转换为原始值 */
temp_raw = (int16_t)(temperature / TMP112A_TEMP_RESOLUTION);
/* 移位到高12位 */
return (uint16_t)(temp_raw << 4);
}

View File

@@ -2,65 +2,106 @@
#include "gd32e23x_usart.h" #include "gd32e23x_usart.h"
#include "gd32e23x_rcu.h" #include "gd32e23x_rcu.h"
#include "gd32e23x_gpio.h" #include "gd32e23x_gpio.h"
#include "board_config.h"
#include "uart_ring_buffer.h"
void uart0_init(uint32_t baudrate) { void rs485_init(void) {
#ifndef RS485_MAX13487
/* 使能 GPIOA 和 USART0 时钟 */ /* 使能 GPIOA 和 USART0 时钟 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); rcu_periph_clock_enable(RS485_GPIO_RCU);
rcu_periph_clock_enable(RCU_USART0); rcu_periph_clock_enable(RS485_RCU);
/* 配置 PA9 为 USART0_TXPA10 为 USART0_RX */ /* 配置 PA2 为 USART0_TXPA3 为 USART0_RX */
gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10); gpio_af_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_AF_1, RS485_TX_PIN | RS485_RX_PIN | RS485_EN_PIN);
gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10);
gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_9 | GPIO_PIN_10); gpio_mode_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, RS485_TX_PIN | RS485_RX_PIN);
gpio_output_options_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, RS485_TX_PIN | RS485_RX_PIN);
gpio_mode_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_NONE, RS485_EN_PIN);
gpio_output_options_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, RS485_EN_PIN);
/* 配置波特率、数据位、停止位等 */ /* 配置波特率、数据位、停止位等 */
usart_deinit(USART0); usart_deinit(RS485_PHY);
usart_baudrate_set(USART0, baudrate); usart_word_length_set(RS485_PHY, USART_WL_8BIT);
usart_receive_config(USART0, USART_RECEIVE_ENABLE); usart_stop_bit_set(RS485_PHY, USART_STB_1BIT);
usart_transmit_config(USART0, USART_TRANSMIT_ENABLE); usart_parity_config(RS485_PHY, USART_PM_NONE);
usart_enable(USART0); usart_baudrate_set(RS485_PHY, RS485_BAUDRATE);
usart_receive_config(RS485_PHY, USART_RECEIVE_ENABLE);
usart_transmit_config(RS485_PHY, USART_TRANSMIT_ENABLE);
usart_driver_assertime_config(RS485_PHY, 0x01);
usart_driver_deassertime_config(RS485_PHY, 0x10);
usart_rs485_driver_enable(RS485_PHY);
usart_enable(RS485_PHY);
nvic_irq_enable(RS485_IRQ, 0);
usart_interrupt_enable(RS485_PHY, USART_INT_RBNE);
// usart_interrupt_enable(RS485_PHY, USART_INT_IDLE);
#else
rcu_periph_clock_enable(RS485_GPIO_RCU);
rcu_periph_clock_enable(RS485_RCU);
gpio_af_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3);
/* configure USART Tx&Rx as alternate function push-pull */
gpio_mode_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, RS485_TX_PIN | RS485_RX_PIN);
gpio_output_options_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, RS485_TX_PIN | RS485_RX_PIN);
/* configure RS485 EN Pin */
gpio_mode_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_NONE, RS485_EN_PIN);
gpio_output_options_set(RS485_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, RS485_EN_PIN);
gpio_bit_write(RS485_GPIO_PORT, RS485_EN_PIN, SET);
/* USART configure */
usart_deinit(RS485_PHY);
usart_baudrate_set(RS485_PHY, RS485_BAUDRATE);
usart_receive_config(RS485_PHY, USART_RECEIVE_ENABLE);
usart_transmit_config(RS485_PHY, USART_TRANSMIT_ENABLE);
usart_enable(RS485_PHY);
nvic_irq_enable(USART0_IRQn, 0);
usart_interrupt_enable(RS485_PHY, USART_INT_RBNE);
usart_interrupt_enable(RS485_PHY, USART_INT_IDLE);
#endif // RS485_MAX13487
} }
void uart1_init(uint32_t baudrate) { /******************************************************************************/
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA); /* 具体的中断处理函数实现 */
rcu_periph_clock_enable(RCU_USART1); /******************************************************************************/
// USART1 默认引脚为 PA2 (TX), PA3 (RX)
gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_1, GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3); void usart0_irq_handler(void) {
gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3); // 处理USART0的接收中断
gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_2 | GPIO_PIN_3); if(usart_interrupt_flag_get(USART0, USART_INT_FLAG_RBNE)) {
usart_deinit(USART1); uint8_t data = usart_data_receive(USART0);
usart_baudrate_set(USART1, baudrate); // 使用原有的环形缓冲区处理逻辑
usart_receive_config(USART1, USART_RECEIVE_ENABLE); (void)uart_ring_buffer_put(data); // 缓冲满时丢弃,返回值可用于统计
usart_transmit_config(USART1, USART_TRANSMIT_ENABLE);
usart_enable(USART1);
} }
static uart_printf_port_t g_printf_port = UART_PRINTF_USART0; // 处理USART0的空闲中断
if(usart_interrupt_flag_get(USART0, USART_INT_FLAG_IDLE)) {
void uart_set_printf_port(uart_printf_port_t port) { usart_interrupt_flag_clear(USART0, USART_INT_FLAG_IDLE);
g_printf_port = port; // 在这里添加空闲中断处理逻辑
}
} }
// printf 重定向,支持多串口 void usart1_irq_handler(void) {
int __io_putchar(int ch) { // 处理USART1的接收中断
switch (g_printf_port) { if(usart_interrupt_flag_get(USART1, USART_INT_FLAG_RBNE)) {
case UART_PRINTF_USART0: uint8_t data = usart_data_receive(USART1);
while (usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE) == RESET) {} // 使用原有的环形缓冲区处理逻辑
usart_data_transmit(USART0, (uint8_t)ch); (void)uart_ring_buffer_put(data); // 缓冲满时丢弃,返回值可用于统计
break; }
case UART_PRINTF_USART1:
while (usart_flag_get(USART1, USART_FLAG_TBE) == RESET) {} // 处理USART1的空闲中断
usart_data_transmit(USART1, (uint8_t)ch); if(usart_interrupt_flag_get(USART1, USART_INT_FLAG_IDLE)) {
break; usart_interrupt_flag_clear(USART1, USART_INT_FLAG_IDLE);
case UART_PRINTF_BOTH: // 在这里添加空闲中断处理逻辑
while (usart_flag_get(USART0, USART_FLAG_TBE) == RESET) {}
usart_data_transmit(USART0, (uint8_t)ch);
while (usart_flag_get(USART1, USART_FLAG_TBE) == RESET) {}
usart_data_transmit(USART1, (uint8_t)ch);
break;
default:
break;
} }
return ch;
} }

104
Src/uart_ring_buffer.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,104 @@
/**
* @file uart_ring_buffer.c
* @brief 字节环形接收缓冲区的实现。
* @details 适用于中断接收(写)与主循环解析(读)的典型串口场景;
* 采用“预留一格”区分空/满,最大可用容量为 UART_RX_BUFFER_SIZE-1。
* @ingroup RingBuffer
*/
#include "uart_ring_buffer.h"
static volatile uint8_t uart_rx_buffer[UART_RX_BUFFER_SIZE];
static volatile uint8_t write_index = 0;
static volatile uint8_t read_index = 0;
static volatile uint32_t dropped_bytes = 0;
/**
* @brief 重置环形缓冲区状态。
* @details 将读指针、写指针与丢弃计数清零,不清空数据区内容。
* @note 内部工具函数;对外请优先使用 uart_ring_buffer_init()/uart_ring_buffer_clear()。
* @ingroup RingBuffer
*/
static void uart_ring_buffer_reset_state(void) {
write_index = 0;
read_index = 0;
dropped_bytes = 0;
}
/**
* @brief 初始化环形缓冲区。
* @details 调用内部重置逻辑,复位读写索引与丢弃计数,准备接收数据。
* @note 若在中断环境使用,初始化前建议关闭相关接收中断以避免并发竞争。
* @ingroup RingBuffer
*/
void uart_ring_buffer_init(void) {
uart_ring_buffer_reset_state();
}
/**
* @brief 获取当前可读的字节数。
* @details 通过读/写指针的快照计算可读长度,范围为 [0, UART_RX_BUFFER_SIZE-1]。
* @return uint8_t 可读字节数。
* @note 预留一个空槽区分“空/满”,因此满时返回 UART_RX_BUFFER_SIZE-1。
* @ingroup RingBuffer
*/
uint8_t uart_ring_buffer_available(void) {
/* 使用快照减少并发不一致窗口 */
uint8_t w = write_index;
uint8_t r = read_index;
return (uint8_t)((w + UART_RX_BUFFER_SIZE - r) % UART_RX_BUFFER_SIZE);
}
/**
* @brief 从环形缓冲区读取一个字节。
* @details 若缓冲区非空,返回队头字节并推进读指针;若为空,返回 -1。
* @return int 读取到的字节0..255),或 -1 表示缓冲区为空。
* @ingroup RingBuffer
*/
int uart_ring_buffer_get(void) {
if (read_index == write_index) return -1; // 空
uint8_t data = uart_rx_buffer[read_index];
read_index = (read_index + 1) % UART_RX_BUFFER_SIZE;
return data;
}
/**
* @brief 向环形缓冲区写入一个字节。
* @details 尝试写入一个新字节;若缓冲区已满则丢弃并计数。
* @param data 待写入的字节。
* @return bool 是否写入成功。
* @retval true 写入成功。
* @retval false 写入失败(缓冲区已满,数据被丢弃并计数)。
* @note 如需“覆盖写入”策略,可在满时先推进读指针再写入。
* @ingroup RingBuffer
*/
bool uart_ring_buffer_put(uint8_t data) {
uint8_t next = (write_index + 1) % UART_RX_BUFFER_SIZE;
if (next != read_index) { // 缓冲区未满
uart_rx_buffer[write_index] = data;
write_index = next;
return true;
} else {
/* 缓冲区已满,丢弃新字节并计数 */
dropped_bytes++;
return false;
}
}
/**
* @brief 清空环形缓冲区。
* @details 复位读写索引与丢弃计数,相当于逻辑上丢弃所有已接收数据,不擦除数据区内容。
* @ingroup RingBuffer
*/
void uart_ring_buffer_clear(void) {
uart_ring_buffer_reset_state();
}
/**
* @brief 获取因满而被丢弃的字节累计数量。
* @details 写入时缓冲区满会丢弃新字节并累加计数;该计数在 init/clear 时清零。
* @return uint32_t 丢弃的累计字节数。
* @ingroup RingBuffer
*/
uint32_t uart_ring_buffer_drop_count(void) {
return dropped_bytes;
}

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@@ -7,8 +7,8 @@ set(VERSION "V${VERSION_MAJOR}.${VERSION_MINOR}.${VERSION_PATCH}")
string(TIMESTAMP BUILD_DATE "%Y-%m-%d") string(TIMESTAMP BUILD_DATE "%Y-%m-%d")
# 编译条件如IIC类型等 # 编译条件如IIC类型等
set(IIC_TYPE "AutoDetectDriveCurrent") # set(IIC_TYPE "AutoDetectDriveCurrent")
# set(IIC_TYPE "HW-IIC") set(IIC_TYPE "HW-IIC")
# 其它自定义宏 # 其它自定义宏
add_definitions(-DIIC_TYPE=${IIC_TYPE}) add_definitions(-DIIC_TYPE=${IIC_TYPE})

Binary file not shown.