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安果尤拉
parent
2615c5aab3
commit
11ae2bd7da
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@ -0,0 +1,179 @@
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# 基于初赛二级赛题1，实现多个LoRa节点和LoRa网关通信私有协议
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## 1. 简介
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基于 E220-400T22S Lora模块设计实现通信私有协议，主要包含以下几个方面：<br>
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- 协议实现完全遵循LoRa Adapter代码规范，可以直接使用原有的Adapter相关函数基于本协议构建Lora网络。
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- 重新设计实现E220底层函数，增加了IOCTL函数实现，支持在运行时对地址、信道、通信模式、空中速率等参数的动态配置。
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- E220模块只支持单通道通信，本协议基于定向传输模式实现了多下行信道通信。
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- 支持数据帧完整性校验、支持数据帧丢失或者跳帧检测。
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- 支持节点断网自动重联，在数据发送失败时可以进行重联或者搜索其他网关。
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- 支持节点对网关的搜索，可以主动寻找在线网关入网。
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- 支持信道冲突检测，检测上行通道是否占用。
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## 2. 数据结构说明
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### E220模块相关数据结构
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```c
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enum LoraMode // E220工作模式，支持四种，配置模式与休眠模式一致
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{
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MODE_TRANSFER_MODE = 0, // M0 : M1 = 0 : 0 可发可收
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MODE_WOR_SEND, // M0 : M1 = 1 : 0 可发可收
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MODE_WOR_RECV, // M0 : M1 = 0 : 1 可收不发
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MODE_CONFIG_SLEEP // M0 : M1 = 1 : 1 不收不发
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};
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enum LoraState // 硬件状态
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{
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STATE_CLOSED, // 硬件关闭
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STATE_OPENED, // 已正常开启
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STATE_BROKEN // 硬件损坏
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};
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enum LoraTransMode // 模块传输模式
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{
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TRANS_MODE_HYALINE = 0X0, // 透明传输
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TRANS_MODE_ORIENTED = 0X40, // 定点传输
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};
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enum LoraAirRate // 空中速率，通信双方必须设置一致的空中速率方可进行通信
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{
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AIR_RATE_2D4K = 0X0, // 2.4K
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AIR_RATE_4D8K = 0X3, // 4.8K
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AIR_RATE_9D6K = 0X4, // 9.6K
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AIR_RATE_19D2K = 0X5, // 19.2K
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AIR_RATE_38D4K = 0X6, // 38.4K
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AIR_RATE_62D5K = 0X7 // 62.5K
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};
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enum LoraConfig // 支持IOCTL函数进行配置的配置项枚举,某些项只支持9600波特率配置
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{
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CONFIG_SERIAL_TIME_OUT = 0X0, // 串口超时时间
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CONFIG_LORA_MODE = 0X1, // 配置Lora模式
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CONFIG_TRANS_MODE = 0X2, // 配置Lora传输模式(9600)
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CONFIG_AIR_RATE = 0X3, // 配置空中速率(9600)
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CONFIG_BAUD_RATE = 0X4, // 配置波特率
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CONFIG_ADDRESS = 0X5, // 配置设备地址(9600)
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CONFIG_CHANNEL = 0X6, // 配置设备信道(9600)
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CONFIG_SHOW = 0X7 // 打印配置信息
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};
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```
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### 数据帧相关数据结构
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```c
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enum FrameType // 数据帧类型枚举
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{
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E_G_JOIN = 0, // 客户端入网请求，需回复
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E_G_QUIT, // 客户端退网请求，不需回复
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E_G_DATA, // 客户端上传数据，需回复
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G_E_ANS, // 网关响应客户端请求
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};
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struct LoraFrame // 数据帧消息类型
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{
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uint16 begin_mark; // 开始标志 0x3C3C
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uint16 session_id; // 会话ID，客户端每次数据上传会随机设置，若是回复ID不一致则表示数据丢失
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uint16 dev_addr; // 设备地址，特指终端地址，网关地址固定为 0XFFFF
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uint8 down_channel; // 下行通道，即终端所在的信道
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uint8 frame_type; // 数据帧的类型
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uint8 frame_confirm; // 该数据帧是否需要确认回复
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uint8 frame_attach; // 用于携带简单的数据，例如用户数据长度
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uint8 *user_data; // 需要额外携带的大量数据
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uint8 crc_hi; // 校验位高字节
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uint8 crc_lo; // 校验位低字节
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uint16 end_mark; // 结束标志 0X5A5A
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};
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```
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### Lora节点相关数据结构
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```c
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enum EndNodeState //节点状态
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{
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NODE_STATE_DISCONNECT = 0, // 硬件开启，但是没有联网，后台程序可能开启
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NODE_STATE_CONNECT, // 硬件开启，已经联网，后台程序可能开启
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NODE_STATE_BROKEN, // 硬件损坏，无后台程序
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NODE_STATE_CLOSED // 硬件关闭，无后台程序
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};
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struct EndNodeParam // 节点参数结构
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{
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uint16 dev_addr; // 设备地址信息
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uint8 down_channel; // 下行通道，终端可以接收信息的信道
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uint8 upload_channel; // 上行通道，终端可以给网关发送信息的信道
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uint16 session_id; // 会话ID，用于判定数据帧是否存在丢失
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enum EndNodeState node_state; // 客户端状态
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enum LoraAirRate air_rate; // 终端的空中速率
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uint8 adr_enable; // 终端是否开启自动寻找上行网关
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uint8 reconnect_enable; // 终端断网自动重联
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uint8 recv_time; // 接受下行消息的时间窗口长度，单位为秒
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};
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```
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### Lora网关相关数据结构
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```c
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struct EndNodeInfo // 网关存储的客户端信息
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{
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uint16 node_addr; // 客户端地址
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uint8 node_down_channel; // 客户端下行通道
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uint16 session_id; // 上一个命令的会话ID
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};
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enum GatewayState // 网关的状态枚举
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{
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GATEWAY_CLOSED, // Lora还没有打开
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GATEWAY_OPENED, // 已打开，但是未开始工作
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GATEWAY_WORKING, // 正常打开且已经开始正常工作
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GATEWAY_BROKEN // 模块损坏
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};
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struct GatewayParam // 网关参数
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{
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uint16 dev_addr; // 设备ID
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uint8 channel; // 网络编号
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int recv_time; // 串口超时时间
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enum LoraAirRate air_rate; // 网关空中速率
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uint8 frame_retry; // 重传次数
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enum GatewayState gateway_state; // 网关状态
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struct EndNodeInfo *node_infos[LORA_GATEWAY_MAX_NODE]; // 客户端信息
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uint16 node_count; // 已链接客户端数量
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};
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## 3. 测试程序说明
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- 编译烧录两个不同地址、信道的客户端和一个网关。
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- 分别打开客户端和网关并联网。
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- 两个客户端分别向网关发送数据。
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## 4. 运行结果
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### （1）编译模块：
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- 配置MENUCONFIG
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> 开启连接框架支持，同时开启Lora Adapter支持
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> 选择E220模块
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> 开启测试函数
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> 测试单通道网关
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- 修改MakeFile：xiuos/APP_Framework/Applications/app_test/Makefile第141行修改为
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```c
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SRC_FILES += test_lora_net_final/lora_driver/e220.c
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SRC_FILES += test_lora_net_final/lora_mac/lora_mac.c
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SRC_FILES += test_lora_net_final/test_lora_net_final.c
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- 修改框架初始函数：
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> 1. 文件：xiuos/APP_Framework/Framework/framework_init.c 第27行修改为<br> extern int UsrAdapterLoraInit(void);
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> 2. 文件：xiuos/APP_Framework/Framework/framework_init.c 第170行的AdapterLoraInit修改为UsrAdapterLoraInit
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### （2）打开网关
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> 网关打开，地址OXFFFF，信道OXA，空中速率2.4K
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### （3）客户端连接网关
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> 两边客户端同时发送入网请求，可以看见信道检测效果
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### （4）客户端发送数据
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> 客户端向网关发送数据
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> 两边客户端同时发送数据
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使用自带的天线，2.4K空中速率，载荷64字节，在无大型遮盖物的情况下传输距离近1500米
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Binary file not shown.
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After Width: | Height: | Size: 320 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 344 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 233 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 436 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 970 KiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 1.1 MiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 1.1 MiB |
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 1.3 MiB |
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@ -0,0 +1,570 @@
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#include "e220.h"
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struct RegisterCfg // 寄存器结构
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{
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uint8 ADDH;
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uint8 ADDL; // 地址
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uint8 REG0; // 波特率/串口校验/空中速率
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uint8 REG1; // 分包设定/RSSI环境噪声/发射功率
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uint8 REG2; // 信道
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uint8 REG3; // RSSI字节/传输方式/LBT使能/WOR周期
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uint8 KEYH;
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||||||
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uint8 KEYL; // 密钥
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|
};
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/**
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|
* 默认的寄存器配置信息，在每次配置更新后会同步更新该数据，保持其与硬件寄存器数据的一致性
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*/
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static struct RegisterCfg register_cfg =
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{
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.ADDH = (E220_ADDRESS >> 8) & 0XFF,
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.ADDL = E220_ADDRESS & 0XFF,
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.REG0 = E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE_BYTE | E220_DEFAULT_AIR_RATE,
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.REG1 = 0X0,
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|
.REG2 = E220_DEFAULT_CHANNEL,
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||||||
|
.REG3 = E220_DEFAULT_TRANS_MODE,
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||||||
|
.KEYH = 0X0,
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||||||
|
.KEYL = 0X0,
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||||||
|
};
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||||||
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||||||
|
/**
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||||||
|
* 默认的串口配置信息，初始化时波特率为9600，保持与硬件一致，在波特率更改过程中也需要保证一致
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|
*/
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||||||
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static struct SerialDataCfg serial_cfg =
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|
{
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.serial_baud_rate = E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE, // 串口波特率
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.serial_data_bits = DATA_BITS_8,
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.serial_stop_bits = STOP_BITS_1,
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|
.serial_parity_mode = PARITY_NONE,
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||||||
|
.serial_bit_order = BIT_ORDER_LSB,
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||||||
|
.serial_invert_mode = NRZ_NORMAL,
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||||||
|
.serial_buffer_size = SERIAL_RB_BUFSZ,
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||||||
|
.serial_timeout = E220_DAFAULT_SERIAL_TIMEOUT, // 串口超时配置
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||||||
|
.is_ext_uart = 0,
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};
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enum LoraMode current_mode = -1; // 当前模块处于什么模式
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enum LoraState lora_state = STATE_CLOSED; // 当前模块的状态
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uint8 lora_init = E220_NO; // 当前模块是否已经被初始化过了
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||||||
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||||||
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/**
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||||||
|
* @brief: 将硬件切换至指定的模式
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|
* @param mode: 支持休眠/配置模式 和 传输模式
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|
*/
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||||||
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static uint8 E220LoraModeConfig(enum LoraMode mode)
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{
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||||||
|
// 模式和状态判断
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||||||
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if (lora_state == STATE_BROKEN)
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{
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||||||
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DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: lora broken!\n");
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||||||
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return -1;
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|
}
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||||||
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if(mode == current_mode)
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|
{
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||||||
|
// 同一个模式直接返回，不输出信息
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return 0;
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||||||
|
}
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|
// 打开PIN驱动
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int pin_fd = PrivOpen(E220_PIN_DRIVER,O_RDWR);
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if (pin_fd < 0)
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{
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||||||
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DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: open pin driver fail %s!\n",E220_PIN_DRIVER);
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|
lora_state = STATE_BROKEN;
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|
return -1;
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|
}
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|
// 配置管脚属性
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struct PinParam pin_param ={.cmd = GPIO_CONFIG_MODE,.mode = GPIO_CFG_OUTPUT,.pin = E220_M0_PATH};
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||||||
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struct PrivIoctlCfg ioctl_config = {.ioctl_driver_type = PIN_TYPE, .args = &pin_param};
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||||||
|
if (0 != PrivIoctl(pin_fd,OPE_CFG,&ioctl_config))
|
||||||
|
{
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||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: config m0 fail!\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
pin_param.pin = E220_M1_PATH;
|
||||||
|
ioctl_config.args = &pin_param;
|
||||||
|
if (0 != PrivIoctl(pin_fd,OPE_CFG,&ioctl_config))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: config m1 fail!\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
struct PinStat pin_stat;
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||||||
|
switch (mode)
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||||||
|
{
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||||||
|
case MODE_TRANSFER_MODE:
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||||||
|
{
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||||||
|
pin_stat.pin = E220_M0_PATH;
|
||||||
|
pin_stat.val = GPIO_LOW;
|
||||||
|
if (-1 == PrivWrite(pin_fd, &pin_stat, 1))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: config m0 low fail!\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
pin_stat.pin = E220_M1_PATH;
|
||||||
|
pin_stat.val = GPIO_LOW;
|
||||||
|
if (-1 == PrivWrite(pin_fd, &pin_stat, 1))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: config m1 low fail!\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
case MODE_CONFIG_SLEEP:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pin_stat.pin = E220_M0_PATH;
|
||||||
|
pin_stat.val = GPIO_HIGH;
|
||||||
|
if (-1 == PrivWrite(pin_fd, &pin_stat, 1))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: config m0 high fail!\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
pin_stat.pin = E220_M1_PATH;
|
||||||
|
pin_stat.val = GPIO_HIGH;
|
||||||
|
if (-1 == PrivWrite(pin_fd, &pin_stat, 1))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: config m1 high fail!\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Fail: unsupported lora mode!\n");
|
||||||
|
PrivClose(pin_fd);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
PrivTaskDelay(E220_CONFIG_DELAY);
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||||||
|
PrivClose(pin_fd);
|
||||||
|
// 记录当前模式，避免不必要的重复配置
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|
current_mode = mode;
|
||||||
|
DDBG("E220LoraModeConfig-Success: change to mode %s !\n",mode == MODE_CONFIG_SLEEP ? "MODE_CONFIG_SLEEP" : "MODE_TRANSFER_MODE");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 通过指令获取硬件寄存器参数后将其保存并输出
|
||||||
|
* @param adapter: 需要打开
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||||||
|
*/
|
||||||
|
static void PrintRegister(char* prefix)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 打印数据
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||||||
|
DDBG("%s Register:",prefix);
|
||||||
|
DDBG("ADDH:%X,ADDL:%X,REG0:%X,",register_cfg.ADDH,register_cfg.ADDL,register_cfg.REG0);
|
||||||
|
DDBG("REG1:%X,REG2:%X,REG3:%X,",register_cfg.REG1,register_cfg.REG2,register_cfg.REG3);
|
||||||
|
DDBG("KEYH:%X,KEYL:%X\n",register_cfg.KEYH,register_cfg.KEYL);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 根据配置的数据覆写硬件寄存器参数
|
||||||
|
* @param adapter: 一个已经打开了UART串口的Lora硬件
|
||||||
|
* @param start_addr: 需要覆写的寄存器起始地址
|
||||||
|
* @param byte_length: 需要覆写的寄存器数量
|
||||||
|
* @param args: 需要覆写的寄存器参数
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success; -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static uint8 WriteRegister(struct Adapter *adapter,uint8 start_addr,uint8 byte_length,void* args)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (STATE_BROKEN == lora_state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("WriteRegister-Fail: lora broken!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 切换硬件到配置模式
|
||||||
|
E220LoraModeConfig(MODE_CONFIG_SLEEP);
|
||||||
|
// 构造寄存器覆写数据
|
||||||
|
uint8 buffer[11] = {0};
|
||||||
|
buffer[0] = 0XC0;
|
||||||
|
buffer[1] = start_addr;
|
||||||
|
buffer[2] = byte_length;
|
||||||
|
memcpy(&buffer[3],args,byte_length);
|
||||||
|
// 覆写寄存器参数
|
||||||
|
if (PrivWrite(adapter->fd, (void *)buffer, byte_length + 3) < 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
PrintRegister("WriteRegister-Fail");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 等待配置完成后读取回写数据
|
||||||
|
PrivTaskDelay(E220_CONFIG_DELAY);
|
||||||
|
PrivRead(adapter->fd, buffer, byte_length + 3);
|
||||||
|
PrintRegister("WriteRegister-Success");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 根据默认的配置对一个已经打开UART串口的Lora硬件进行寄存器参数的初始化,开启后只会被调用一次
|
||||||
|
* @param adapter: 需要打开
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
static uint8 E220RegisterInit(struct Adapter *adapter)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(STATE_BROKEN == lora_state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220RegisterInit-Fail: lora broken!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (lora_init == E220_YES)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220RegisterInit-Success: inited before!\n");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 按照默认的参数进行寄存器初始化
|
||||||
|
if (0 != WriteRegister(adapter,0X0,0X8,®ister_cfg))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 防止重复初始化
|
||||||
|
lora_init = E220_YES;
|
||||||
|
DDBG("E220RegisterConfig-Success!\n");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8 E220Open(struct Adapter *adapter)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (lora_state == STATE_BROKEN)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Open-Fail: lora broken!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (lora_state == STATE_OPENED)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 避免重复打开
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 打开UART串口
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||||||
|
adapter->fd = PrivOpen(E220_UART_DRIVER,O_RDWR);
|
||||||
|
if (adapter->fd < 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Open-Fail: open uart fail - %s \n",E220_UART_DRIVER);
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 按照默认串口配置信息初始化串口
|
||||||
|
struct PrivIoctlCfg ioctl_cfg;
|
||||||
|
ioctl_cfg.ioctl_driver_type = SERIAL_TYPE;
|
||||||
|
ioctl_cfg.args = &serial_cfg;
|
||||||
|
if (0 != PrivIoctl(adapter->fd, OPE_INT,&ioctl_cfg))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Open-Fail: uart config fail - %s \n",E220_UART_DRIVER);
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 硬件的寄存器初始化
|
||||||
|
if (0 != E220RegisterInit(adapter))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Open-Fail: register config fail!\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
lora_state = STATE_OPENED;
|
||||||
|
DDBG("E220Open-Success: e220 open success!\n");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8 E220Close(struct Adapter *adapter)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (lora_state != STATE_OPENED)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Close-Success: broken or closed before!\n");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 关闭UART串口
|
||||||
|
if (adapter->fd > 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (0 != PrivClose(adapter->fd))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Close-Failed: result != 0\n");
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
adapter->fd = -1;
|
||||||
|
lora_init = E220_NO;
|
||||||
|
lora_state = STATE_CLOSED;
|
||||||
|
DDBG("E220Close-Success: success!\n");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8 E220Ioctl(struct Adapter *adapter, int config_item, void *args)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (STATE_OPENED != lora_state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Ioctl-Fail: open lora or the lora is broken!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
switch (config_item)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 配置Lora串口超时时间
|
||||||
|
case CONFIG_SERIAL_TIME_OUT:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int32 time_out = *((int32*)args);
|
||||||
|
if (time_out == serial_cfg.serial_timeout)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigSerialTimeOut-Success: the same time_out %d !\n", time_out);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
serial_cfg.serial_timeout = time_out;
|
||||||
|
struct PrivIoctlCfg ioctl_cfg = { .ioctl_driver_type = SERIAL_TYPE,.args = &serial_cfg };
|
||||||
|
// 修改串口配置信息
|
||||||
|
if (0 != PrivIoctl(adapter->fd, OPE_INT, &ioctl_cfg))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigSerialTimeOut-Fail: %d\n", serial_cfg.serial_timeout);
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigSerialTimeOut-Success: %d\n", serial_cfg.serial_timeout);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 配置Lora模式
|
||||||
|
case CONFIG_LORA_MODE:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
enum LoraMode mode = *((enum LoraMode*)args);
|
||||||
|
if (mode == current_mode)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigLoraMode-Success: the same mode %s!\n",mode == MODE_TRANSFER_MODE ? "MODE_TRANSFER_MODE" : "MODE_CONFIG_SLEEP");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (mode == MODE_TRANSFER_MODE || mode == MODE_CONFIG_SLEEP)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (0 != E220LoraModeConfig(mode))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigLoraMode-Fail: config mode fail %s!\n",mode == MODE_TRANSFER_MODE ? "MODE_TRANSFER_MODE" : "MODE_CONFIG_SLEEP");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigLoraMode-Success: change lora mode to %s!\n",mode == MODE_TRANSFER_MODE ? "MODE_TRANSFER_MODE" : "MODE_CONFIG_SLEEP");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigLoraMode-Fail: unsupported lora mode %x!\n",mode);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 配置Lora传输模式
|
||||||
|
case CONFIG_TRANS_MODE:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (serial_cfg.serial_baud_rate != E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigTransMode-Fail: only config by baud rate 9600!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
uint8 trans_mode = *((uint8*)args);
|
||||||
|
if (trans_mode == TRANS_MODE_HYALINE || trans_mode == TRANS_MODE_ORIENTED)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 判断参数是否有必要覆写
|
||||||
|
if (register_cfg.REG3 & 0X40 == trans_mode)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigTransMode-Success: the same trans mode %x!\n",trans_mode);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
trans_mode = register_cfg.REG3 & 0xBF | trans_mode;
|
||||||
|
if (0 != WriteRegister(adapter,0X5,1,&trans_mode))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
DDBG("ConfigTransMode-Fail: config trans mode fail %x!\n",trans_mode);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
register_cfg.REG3 = trans_mode;
|
||||||
|
DDBG("ConfigTransMode-Success: config trans mode success %x!\n",trans_mode);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigTransMode-Fail: unsupported trans mode %x!\n",trans_mode);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 配置Lora空中速率
|
||||||
|
case CONFIG_AIR_RATE:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (serial_cfg.serial_baud_rate != E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigAirRate-Fail: only config by baud rate 9600!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
uint8 air_rate = *((uint8*)args);
|
||||||
|
if (air_rate >= AIR_RATE_2D4K && air_rate <= AIR_RATE_62D5K)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 判断参数是否有必要覆写
|
||||||
|
if (register_cfg.REG0 & 0X7 == air_rate)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigAirRate-Success: the same air rate %x!\n",air_rate);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
air_rate = ((register_cfg.REG0 >> 3) << 3) | air_rate;
|
||||||
|
if (0 != WriteRegister(adapter,0X2,1,&air_rate))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
DDBG("ConfigAirRate-Fail: write register fail %x!\n",air_rate);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
register_cfg.REG0 = air_rate;
|
||||||
|
DDBG("ConfigAirRate-Success: config air rate success %x!\n",air_rate & 0X7);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigAirRate-Fail: unsupported air rate %x!\n",air_rate);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 配置Lora的波特率
|
||||||
|
case CONFIG_BAUD_RATE:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint8 arg_rate = *((uint8*)args);
|
||||||
|
uint8 temp_rate = arg_rate;
|
||||||
|
if (arg_rate == E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE_BYTE || arg_rate == E220_DEFAULT_USED_BAUD_RATE_BYTE)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// 判断参数是否有必要覆写
|
||||||
|
if (register_cfg.REG0 & 0XE0 == arg_rate)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigBaudRate-Success: the same baud rate %x!\n",arg_rate);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
temp_rate = register_cfg.REG0 & 0X1F | arg_rate;
|
||||||
|
// 先更改寄存器的波特率
|
||||||
|
if (0 != WriteRegister(adapter,0X2,1,&temp_rate))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
DDBG("ConfigBaudRate-Fail: write register config fail %x!\n",temp_rate);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
register_cfg.REG0 = temp_rate;
|
||||||
|
// 重新配置串口波特率
|
||||||
|
serial_cfg.serial_baud_rate = arg_rate == E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE_BYTE ? BAUD_RATE_9600 : BAUD_RATE_115200;
|
||||||
|
struct PrivIoctlCfg ioctl_cfg;
|
||||||
|
ioctl_cfg.ioctl_driver_type = SERIAL_TYPE;
|
||||||
|
ioctl_cfg.args = &serial_cfg;
|
||||||
|
// 重新配置串口波特率
|
||||||
|
if (0 != PrivIoctl(adapter->fd, OPE_INT, &ioctl_cfg))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
DDBG("ConfigBaudRate-Fail: config serail fail %x!\n",temp_rate);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigBaudRate-Success: config baud rate success %d !\n",arg_rate == E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE_BYTE ? BAUD_RATE_9600 : BAUD_RATE_115200);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigBaudRate-Fail: unsupported baud rate %x!\n",arg_rate);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 配置Lora地址参数
|
||||||
|
case CONFIG_ADDRESS:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (serial_cfg.serial_baud_rate != E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigAddress-Fail: only config by baud rate 9600!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
uint16 address = *((uint16*)args);
|
||||||
|
if ((address >> 8) | 0XFF == register_cfg.ADDH && address & 0XFF == register_cfg.ADDL)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigAddress-Success: the same address %d!\n",address);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
register_cfg.ADDH = (address >> 8) & 0XFF;
|
||||||
|
register_cfg.ADDL = address & 0XFF;
|
||||||
|
if (0 != WriteRegister(adapter,0X0,2,®ister_cfg))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
DDBG("ConfigAddress-Fail: write register fail %d!\n",address);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigAddress-Success: config address success %d!\n",address);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 配置Lora信道参数
|
||||||
|
case CONFIG_CHANNEL:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (serial_cfg.serial_baud_rate != E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigChannel-Fail: only config by baud rate 9600!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
uint8 channel = *((uint8*)args);
|
||||||
|
if (channel <= E220_MAX_CHANNEL_NUMBER)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (register_cfg.REG2 == channel)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigChannel-Success: the same channel %d!\n",channel);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
register_cfg.REG2 = channel;
|
||||||
|
if (0 != WriteRegister(adapter,0X4,1,®ister_cfg.REG2))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
lora_state = STATE_BROKEN;
|
||||||
|
DDBG("ConfigChannel-Fail: write register fail %d!\n",channel);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigChannel-Success: config channel success %X !\n",channel);
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
DDBG("ConfigChannel-Fail: unsupported channel %d!\n",channel);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 打印配置信息
|
||||||
|
case CONFIG_SHOW:
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("ConfigShow SerailTime: %d",serial_cfg.serial_timeout);
|
||||||
|
PrintRegister("CONFIG_SHOW");
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
DDBG("E220Ioctl-Failed: config item unsupported %d!\n",config_item);
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8 E220Send(struct Adapter *adapter, const void *buf, uint32 len)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (STATE_OPENED != lora_state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Send-Fail: open lora before send data!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 切换至传输模式
|
||||||
|
if (0 != E220LoraModeConfig(MODE_TRANSFER_MODE))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Send-Fail: change mode transfer fail!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (len != PrivWrite(adapter->fd, (void *)buf, len))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Send-Fail: send data fail!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8 E220Recv(struct Adapter *adapter, void *buf, uint32 len)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (STATE_OPENED != lora_state)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
DDBG("E220Recv-Fail: open lora before recv!\n");
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// 确保传输模式
|
||||||
|
if (0 != E220LoraModeConfig(MODE_TRANSFER_MODE))
|
||||||
|
{
|
||||||
|
return -1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int recv_len = 0, recv_len_continue = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
uint8 *recv_buf = PrivMalloc(len);
|
||||||
|
// 读取数据并返回已读取数据量
|
||||||
|
recv_len = PrivRead(adapter->fd, recv_buf, len);
|
||||||
|
if (recv_len) {
|
||||||
|
while (recv_len < len) {
|
||||||
|
// 读取超时后退出循环
|
||||||
|
recv_len_continue = PrivRead(adapter->fd, recv_buf + recv_len, len - recv_len);
|
||||||
|
if (recv_len_continue) {
|
||||||
|
recv_len += recv_len_continue;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
recv_len = 0;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
memcpy(buf, recv_buf, len);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
PrivFree(recv_buf);
|
||||||
|
return recv_len;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
@ -0,0 +1,125 @@
|
||||||
|
#include <transform.h>
|
||||||
|
#include <adapter.h>
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#ifndef __E220_H__
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#define __E220_H__
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||||||
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// #define __DRIVER_DEBUG__ // 驱动调试信息输出开关
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||||||
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#ifdef __DRIVER_DEBUG__
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||||||
|
#define DDBG(format,...) printf(format, ##__VA_ARGS__)
|
||||||
|
#else
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||||||
|
#define DDBG(format,...)
|
||||||
|
#endif // __DRIVER_DEBUG__
|
||||||
|
|
||||||
|
#define E220_M0_PATH 32 // M0管脚位置
|
||||||
|
#define E220_M1_PATH 33 // M1管脚位置
|
||||||
|
#define E220_PIN_DRIVER "/dev/pin_dev" // PIN驱动名称
|
||||||
|
#define E220_UART_DRIVER "/dev/uart2_dev2" // UART驱动名称
|
||||||
|
#define E220_ADDRESS 0XA // 地址默认值
|
||||||
|
#define E220_DAFAULT_SERIAL_TIMEOUT 3000 // 串口默认3S超时
|
||||||
|
#define E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE BAUD_RATE_9600 // 在进行寄存器参数配置时，除了波特率本身的配置外，其他的配置只能在9600进行配置
|
||||||
|
#define E220_DEFAULT_CONFIG_BAUD_RATE_BYTE 0X60 // 9600波特率
|
||||||
|
#define E220_DEFAULT_USED_BAUD_RATE BAUD_RATE_115200 // 在进行使用时可以切换为该波特率，但是在配置时需要切换回配置波特率（9600）
|
||||||
|
#define E220_DEFAULT_USED_BAUD_RATE_BYTE 0XE0 // 115200波特率
|
||||||
|
|
||||||
|
#define E220_MAX_CHANNEL_NUMBER 83 // E220最多支持84个信道，0～83
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||||||
|
#define E220_DEFAULT_CHANNEL 0XA // 默认通道
|
||||||
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|
||||||
|
#define E220_DEFAULT_AIR_RATE 0X0 // 默认模块以2.4K的空中速率进行通信
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||||||
|
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||||||
|
#define E220_DEFAULT_TRANS_MODE 0X40 // 默认使用定点传输传输模式
|
||||||
|
#define E220_CONFIG_DELAY 1000 // 配置的硬件响应时间
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||||||
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||||||
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#define E220_YES 0XFF
|
||||||
|
#define E220_NO 0X00
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||||||
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|
||||||
|
enum LoraMode // E220工作模式，支持四种，配置模式与休眠模式一致
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||||||
|
{
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||||||
|
MODE_TRANSFER_MODE = 0, // M0 : M1 = 0 : 0 可发可收
|
||||||
|
MODE_WOR_SEND, // M0 : M1 = 1 : 0 可发可收
|
||||||
|
MODE_WOR_RECV, // M0 : M1 = 0 : 1 可收不发
|
||||||
|
MODE_CONFIG_SLEEP // M0 : M1 = 1 : 1 不收不发
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
enum LoraState // 硬件状态
|
||||||
|
{
|
||||||
|
STATE_CLOSED, // 硬件关闭
|
||||||
|
STATE_OPENED, // 已正常开启
|
||||||
|
STATE_BROKEN // 硬件损坏
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
enum LoraTransMode // 模块传输模式
|
||||||
|
{
|
||||||
|
TRANS_MODE_HYALINE = 0X0, // 透明传输
|
||||||
|
TRANS_MODE_ORIENTED = 0X40, // 定点传输
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
enum LoraAirRate // 空中速率，通信双方必须设置一致的空中速率方可进行通信
|
||||||
|
{
|
||||||
|
AIR_RATE_2D4K = 0X0, // 2.4K
|
||||||
|
AIR_RATE_4D8K = 0X3, // 4.8K
|
||||||
|
AIR_RATE_9D6K = 0X4, // 9.6K
|
||||||
|
AIR_RATE_19D2K = 0X5, // 19.2K
|
||||||
|
AIR_RATE_38D4K = 0X6, // 38.4K
|
||||||
|
AIR_RATE_62D5K = 0X7 // 62.5K
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
enum LoraConfig // 支持IOCTL函数进行配置的配置项枚举,某些项只支持9600波特率配置
|
||||||
|
{
|
||||||
|
CONFIG_SERIAL_TIME_OUT = 0X0, // 串口超时时间
|
||||||
|
CONFIG_LORA_MODE = 0X1, // 配置Lora模式
|
||||||
|
CONFIG_TRANS_MODE = 0X2, // 配置Lora传输模式(9600)
|
||||||
|
CONFIG_AIR_RATE = 0X3, // 配置空中速率(9600)
|
||||||
|
CONFIG_BAUD_RATE = 0X4, // 配置波特率
|
||||||
|
CONFIG_ADDRESS = 0X5, // 配置设备地址(9600)
|
||||||
|
CONFIG_CHANNEL = 0X6, // 配置设备信道(9600)
|
||||||
|
CONFIG_SHOW = 0X7 // 打印配置信息
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
extern enum LoraMode current_mode; // 当前模块处于什么模式
|
||||||
|
extern enum LoraState lora_state; // 当前模块的状态
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 打开硬件设施，开启串口并按照配置的初始化参数配置相关硬件、串口
|
||||||
|
* 重复开启会直接返回，开启失败后不能重复尝试
|
||||||
|
* @param adapter: 任何状态
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success ： -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 E220Open(struct Adapter *adapter);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 关闭硬件设施，关闭串口，同时会将所有的数据回复到原始的配置状态
|
||||||
|
* 关闭失败默认为硬件损坏，未开启不可关闭
|
||||||
|
* @param adapter: 任何状态
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success （硬件不是开启状态即成功）： -1 -> Fail （硬件关闭过错报错）
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 E220Close(struct Adapter *adapter);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 给处于开启状态的硬件配置相关信息，包括串口配置，寄存器参数等等
|
||||||
|
* 支持的配置类型为@LoraConfig
|
||||||
|
* @param adapter: 打开状态
|
||||||
|
* @param config_item: 配置类型
|
||||||
|
* @param args: 配置参数
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success ： -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 E220Ioctl(struct Adapter *adapter, int config_item, void *args);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 通过硬件发送指定长度的数据
|
||||||
|
* @param adapter: 打开状态
|
||||||
|
* @param buf: 数据缓存区
|
||||||
|
* @param len: 缓存区大小
|
||||||
|
* @return 0 -> Success（全部发送完毕） : -1 -> Fail（未发送或发送不完整）
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 E220Send(struct Adapter *adapter, const void *buf, uint32 len);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 通过硬件接受指定长度的数据到缓冲区
|
||||||
|
* @param adapter: 打开状态
|
||||||
|
* @param buf: 接受缓冲区
|
||||||
|
* @param len: 需要接受的数据长度，该长度小于等于接受缓存区长度
|
||||||
|
* @return 0 -> 接收到了指定长度的数据 ： -1 -> 未接受到指定长度的数据或者串口超时
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 E220Recv(struct Adapter *adapter, void *buf, uint32 len);
|
||||||
|
#endif // __E220_H__
|
||||||
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
|
|
@ -0,0 +1,303 @@
|
||||||
|
#include <transform.h>
|
||||||
|
#include <adapter.h>
|
||||||
|
#include "../lora_driver/e220.h"
|
||||||
|
|
||||||
|
// #define AS_LORA_GATEWAY
|
||||||
|
|
||||||
|
/*数据帧**************************************************************************/
|
||||||
|
#define FRAME_BEGIN_MARK 0x3C3C // 帧开始标志，高低字节相同
|
||||||
|
#define FRAME_END_MARK 0X5A5A // 帧结束标志，高低字节相同
|
||||||
|
#define FRAME_MAX_DATA_LENGTH 200 // 默认支持的最大数据包为200字节
|
||||||
|
#define FRAME_ADDR_INFO_LENGTH 3 // 定点传输时前三字节为地址和信道共三个字节
|
||||||
|
#define FRAME_META_LENGTH 14 // 数据帧相关信息长度
|
||||||
|
#define FRAME_MAX_USER_DATA_LENGTH FRAME_MAX_DATA_LENGTH - FRAME_META_LENGTH - FRAME_ADDR_INFO_LENGTH
|
||||||
|
#define FRAME_CRC_INDEX_BEGIN 2 // CRC校验开始地址
|
||||||
|
#define FRAME_CRC_LENGTH 8 // CRC校验元数据量长度
|
||||||
|
#define FRAME_BYTE_OK 0XFF // 是/成功
|
||||||
|
#define FRAME_BYTE_NO 0X00 // 否/失败
|
||||||
|
#define FRAME_NECK_LENGTH 8 // 帧头以下，额外数据以上的长度
|
||||||
|
#define FRAME_FOOT_LENGTH 4 // 额外数据以下至帧尾的数据长度
|
||||||
|
#define FRAME_MARK_LENGTH 2 // 帧头帧尾的数据长度
|
||||||
|
|
||||||
|
enum FrameType // 数据帧类型枚举
|
||||||
|
{
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||||||
|
E_G_JOIN = 0, // 客户端入网请求，需回复
|
||||||
|
E_G_QUIT, // 客户端退网请求，不需回复
|
||||||
|
E_G_DATA, // 客户端上传数据，需回复
|
||||||
|
G_E_ANS, // 网关响应客户端请求
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct LoraFrame // 数据帧消息类型
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint16 begin_mark; // 开始标志 0x3C3C
|
||||||
|
uint16 session_id; // 会话ID，客户端每次数据上传会随机设置，若是回复ID不一致则表示数据丢失
|
||||||
|
uint16 dev_addr; // 设备地址，特指终端地址，网关地址固定为 0XFFFF
|
||||||
|
uint8 down_channel; // 下行通道，即终端所在的信道
|
||||||
|
uint8 frame_type; // 数据帧的类型
|
||||||
|
uint8 frame_confirm; // 该数据帧是否需要确认回复
|
||||||
|
uint8 frame_attach; // 用于携带简单的数据，例如用户数据长度
|
||||||
|
uint8 *user_data; // 需要额外携带的大量数据
|
||||||
|
uint8 crc_hi; // 校验位高字节
|
||||||
|
uint8 crc_lo; // 校验位低字节
|
||||||
|
uint16 end_mark; // 结束标志 0X5A5A
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
extern struct LoraFrame send_frame; // 数据帧发送缓冲区
|
||||||
|
extern struct LoraFrame recv_frame; // 数据帧接受缓存区
|
||||||
|
extern uint8 send_data_buffer[FRAME_MAX_USER_DATA_LENGTH]; // 数据发送缓冲区
|
||||||
|
extern uint8 recv_data_buffer[FRAME_MAX_USER_DATA_LENGTH]; // 数据接受缓存区
|
||||||
|
extern uint8 total_data_buffer[FRAME_MAX_DATA_LENGTH]; // 数据帧加数据的最大缓冲区
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 将数据帧缓冲区置为 0 ，并添加帧头，帧尾数据
|
||||||
|
* @param frame: 数据帧缓冲区
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void InitLoraFrame(struct LoraFrame* frame);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 打印数据帧结构信息，便于运行、开发调试
|
||||||
|
* @param fram: 需要打印的数据帧
|
||||||
|
* @param prefix: 那里打印的数据帧信息
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void ShowLoraFrame(struct LoraFrame* frame,char* prefix);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 计算数据帧的校验值，除去帧头、帧尾、校验值本身，若是应该携带数据的类型未携带数据时报错
|
||||||
|
* @return: 消息类型和数据不匹配时为 -1
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 CalCrlLoraFrame(struct LoraFrame* frame);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 校验数据帧的完整性
|
||||||
|
* @return: 校验失败为 -1
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 CheckCrcLoraFrame(struct LoraFrame* frame);
|
||||||
|
/*数据帧**************************************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*基础操作************************************************************************/
|
||||||
|
#define LORA_ADAPTER_NAME "e220"
|
||||||
|
#define LORA_OK 0XFF
|
||||||
|
#define LORA_NO 0X00
|
||||||
|
#define LORA_TIME_ON_AIR 2
|
||||||
|
#define LORA_AIR_RATE 0
|
||||||
|
#define LORA_FRAME_RETRY 5
|
||||||
|
#define LORA_GATEWAY_MAX_CMD 20
|
||||||
|
#define LORA_GATEWAY_MAX_NODE 20
|
||||||
|
#define LORA_GATEWAY_ADDRESS 0XFFFF
|
||||||
|
|
||||||
|
#ifdef AS_LORA_GATEWAY
|
||||||
|
|
||||||
|
#define LORA_RECV_TIME 10
|
||||||
|
#define LORA_GATEWAY_CHANNEL 0XA
|
||||||
|
|
||||||
|
#else
|
||||||
|
|
||||||
|
#define LORA_ADDRESS 0X9
|
||||||
|
#define LORA_RECV_TIME 5
|
||||||
|
#define LORA_DOWN_CHANNEL 0X9
|
||||||
|
#define LORA_UP_CHANNEL 0XA
|
||||||
|
#define LORA_ADR_ENABLE LORA_NO
|
||||||
|
#define LORA_RECONNECT_ENABLE LORA_OK
|
||||||
|
#endif
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 从硬件获取一个完整的数据帧
|
||||||
|
* @param recv_buffer: 数据帧缓冲区，在检测到带数据的数据帧时会自动关联数据缓冲区
|
||||||
|
* @param prefix: 调用位置，便于调试
|
||||||
|
* @return 0: 成功接受到一个数据帧（从侦测到数据帧头部开始、成功接受到帧尾部且数据校验成功）
|
||||||
|
* -1：串口超时；数据帧接受不完整；数据帧完整性校验失败；
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 LoraRecvFrame(struct Adapter* adapter, struct LoraFrame* recv_buffer);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 通过硬件向指定的位置的信道发送数据
|
||||||
|
* @param send_buffer: 数据帧缓冲区，在检测到带数据的数据帧时会自动发送关联数据缓冲区
|
||||||
|
* @param addr: 目标的地址
|
||||||
|
* @param channel: 目标的信道
|
||||||
|
* @return 0: 成功发送指定长度的数据
|
||||||
|
* -1：未能成功发送制定数据
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 LoraSendFrame(struct Adapter* adapter, struct LoraFrame* send_buffer,uint16 addr,uint8 channel);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 在一轮超时后未能接收到信号时判定信道空闲
|
||||||
|
* @param download_channel: 下行信道
|
||||||
|
* @param upload_channel: 上行信道
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
void SignalDetector(struct Adapter *adapter,uint8 download_channel,uint8 upload_channel);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 获取随机数，用于客户端和网关之间的会话
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint16 GetSessionId(void);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 获取操作函数集合，客户端和网关各自实现
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
AdapterProductInfoType LoraAttach(struct Adapter *adapter);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 注册函数，需要各自实现
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
uint8 UsrAdapterLoraRegister(struct Adapter *adapter);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 框架初始化函数，需要替换掉原有的初始化函数
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int UsrAdapterLoraInit(void);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*基础操作************************************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*客户端操作************************************************************************/
|
||||||
|
enum EndNodeState //节点状态
|
||||||
|
{
|
||||||
|
NODE_STATE_DISCONNECT = 0, // 硬件开启，但是没有联网，后台程序可能开启
|
||||||
|
NODE_STATE_CONNECT, // 硬件开启，已经联网，后台程序可能开启
|
||||||
|
NODE_STATE_BROKEN, // 硬件损坏，无后台程序
|
||||||
|
NODE_STATE_CLOSED // 硬件关闭，无后台程序
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct EndNodeParam // 节点参数结构
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint16 dev_addr; // 设备地址信息
|
||||||
|
uint8 down_channel; // 下行通道，终端可以接收信息的信道
|
||||||
|
uint8 upload_channel; // 上行通道，终端可以给网关发送信息的信道
|
||||||
|
uint16 session_id; // 会话ID，用于判定数据帧是否存在丢失
|
||||||
|
|
||||||
|
enum EndNodeState node_state; // 客户端状态
|
||||||
|
enum LoraAirRate air_rate; // 终端的空中速率
|
||||||
|
uint8 adr_enable; // 终端是否开启自动寻找上行网关
|
||||||
|
uint8 reconnect_enable; // 终端断网自动重联
|
||||||
|
uint8 recv_time; // 接受下行消息的时间窗口长度，单位为秒
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
extern struct EndNodeParam node_param; // 客户端参数
|
||||||
|
extern int (*node_handlers[])(struct Adapter*,struct LoraFrame*); // 客户端处理流程
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 打开终端硬件，按照配置的CLASS决定是否开启硬件接收和后台处理程序
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success : -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int NodeOpen(struct Adapter *adapter);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 关闭终端硬件设施和后台处理程序
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success : -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int NodeClose(struct Adapter *adapter);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 终端接入网关，向该上行通道发送入网请求
|
||||||
|
* @param adapter: 已经打开的适配器
|
||||||
|
* @param net_group: 需要加入的网络编号
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success : -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int NodeJoin(struct Adapter *adapter, unsigned char *net_group);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 发送数据到网关
|
||||||
|
* @param adapter: 已经联网的适配器
|
||||||
|
* @param buf: 待发送数据
|
||||||
|
* @param len: 待发送数据长度
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success : -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int NodeSend(struct Adapter *adapter, const void *buf, size_t len);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 终端退出某个网络
|
||||||
|
* @param adapter: 已经联网的适配器
|
||||||
|
* @param net_group: 需要退出的网络编号
|
||||||
|
* @return: 0 -> Success : -1 -> Fail
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int NodeQuit(struct Adapter *adapter, unsigned char *net_group);
|
||||||
|
|
||||||
|
/**
|
||||||
|
* @brief: 打印终端的信息
|
||||||
|
*/
|
||||||
|
int NodeNetState(struct Adapter *adapter);
|
||||||
|
|
||||||
|
/*客户端操作************************************************************************/
|
||||||
|
|
||||||
|
/*网关操作*************************************************************************/
|
||||||
|
struct EndNodeInfo // 网关存储的客户端信息
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint16 node_addr; // 客户端地址
|
||||||
|
uint8 node_down_channel; // 客户端下行通道
|
||||||
|
uint16 session_id; // 上一个命令的会话ID
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
enum GatewayState // 网关的状态枚举
|
||||||
|
{
|
||||||
|
GATEWAY_CLOSED, // Lora还没有打开
|
||||||
|
GATEWAY_OPENED, // 已打开，但是未开始工作
|
||||||
|
GATEWAY_WORKING, // 正常打开且已经开始正常工作
|
||||||
|
GATEWAY_BROKEN // 模块损坏
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
struct GatewayParam // 网关参数
|
||||||
|
{
|
||||||
|
uint16 dev_addr; // 设备ID
|
||||||
|
uint8 channel; // 网络编号
|
||||||
|
|
||||||
|
int recv_time; // 串口超时时间
|
||||||
|
enum LoraAirRate air_rate; // 网关空中速率
|
||||||
|
uint8 frame_retry; // 重传次数
|
||||||
|
enum GatewayState gateway_state; // 网关状态
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struct EndNodeInfo *node_infos[LORA_GATEWAY_MAX_NODE]; // 客户端信息
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uint16 node_count; // 已链接客户端数量
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};
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extern struct GatewayParam gateway_param; // 网关参数
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extern int (*gateway_handlers[])(struct Adapter*,struct LoraFrame*); // 处理程序
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/**
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* @brief: 打开Lora硬件设施，但是不会将其接入网络中
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*/
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int GatewayOpen(struct Adapter *adapter);
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/**
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* @brief: 关闭硬件设施，需要先断网
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*/
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int GatewayClose(struct Adapter *adapter);
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/**
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* @brief: 配置网关参数的配置接口，这个函数配置的是网关的参数
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*/
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int GatewayIoctl(struct Adapter *adapter, int cmd, void *args);
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/**
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* @brief: 启用网关，使其可以为其他终端服务
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*/
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int GatewaySetup(struct Adapter *adapter);
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/**
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* @brief: 停用网关，但是不会给网络中的终端下线通知
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*/
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int GatewaySetDown(struct Adapter *adapter);
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/**
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* @brief: 打印网关相关信息
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*/
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int GatewayNetState(struct Adapter *adapter);
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/**
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* @brief: 网关主任务，负责终端各项事务的自动化处理
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*/
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void* GatewayTask(void* adapter);
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/**
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* @brief: 处理终端入网请求
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*/
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int GatewayJoinHandler(struct Adapter* adapter,struct LoraFrame* frame);
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/**
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* @brief: 处理终端退网
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*/
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int GatewayQuitHandler(struct Adapter* adapter,struct LoraFrame* frame);
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/**
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* @brief: 处理终端数据传输
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*/
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int GatewayDataSendHandler(struct Adapter* adapter,struct LoraFrame* frame);
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/*网关操作*************************************************************************/
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@ -0,0 +1,96 @@
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#include "test_lora_net_final.h"
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#ifdef AS_LORA_GATEWAY
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/**
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* @brief: 网关测试函数
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* 1. 打开Lora硬件设施.
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* 2. 接入网络.
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*/
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void TestGateway(void)
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{
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struct Adapter* gateway_adapter = (struct Adapter*)AdapterDeviceFindByName(ADAPTER_LORA_NAME);
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// 打开设备
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if (0 != AdapterDeviceOpen(gateway_adapter))
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{
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printf("TestGateway-Fail: open lora fail!\n");
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return;
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}
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printf("TestGateway-Info: open lora success!\n");
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// 接入网络
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if (0 != AdapterDeviceSetUp(gateway_adapter))
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{
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printf("TestGateway-Fail: setup net fail!\n");
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return;
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}
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printf("TestGateway-Success: gateway set up success!\n");
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AdapterDeviceNetstat(gateway_adapter);
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}
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PRIV_SHELL_CMD_FUNCTION(TestGateway,TestGateway, PRIV_SHELL_CMD_MAIN_ATTR);
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/**
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* 打印网关信息
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*/
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void TestGatewayInfo(void)
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{
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struct Adapter* gateway_adapter = (struct Adapter*)AdapterDeviceFindByName(ADAPTER_LORA_NAME);
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AdapterDeviceNetstat(gateway_adapter);
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}
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PRIV_SHELL_CMD_FUNCTION(TestGatewayInfo,TestGatewayInfo, PRIV_SHELL_CMD_MAIN_ATTR);
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#else
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/**
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* @brief: 节点测试函数
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* 1. 打开Lora硬件设施.
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* 2. 连接到网关.
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*/
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void TestNodeUp(void)
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{
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struct Adapter* node_adapter = (struct Adapter*)AdapterDeviceFindByName(ADAPTER_LORA_NAME);
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// 打开设备
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if (0 != AdapterDeviceOpen(node_adapter))
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{
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printf("TestNodeUp-Fail: open lora fail!\n");
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return;
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}
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AdapterDeviceNetstat(node_adapter);
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// 接入网络
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uint8 net_id = 0XA;
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if (0 != AdapterDeviceJoin(node_adapter,&net_id))
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{
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printf("TestNodeUp-Fail: join net fail!\n");
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return;
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}
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AdapterDeviceNetstat(node_adapter);
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|
}
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|
PRIV_SHELL_CMD_FUNCTION(TestNodeUp,TestNodeUp, PRIV_SHELL_CMD_MAIN_ATTR);
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/**
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* @brief: 发送数据
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*/
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void TestNodeSend(void)
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{
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char* data = "Hello,Gateway-OtherNode!";
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struct Adapter* node_adapter = (struct Adapter*)AdapterDeviceFindByName(ADAPTER_LORA_NAME);
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AdapterDeviceSend(node_adapter,data,strlen(data));
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|
AdapterDeviceNetstat(node_adapter);
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|
}
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|
PRIV_SHELL_CMD_FUNCTION(TestNodeSend,TestNodeSend, PRIV_SHELL_CMD_MAIN_ATTR);
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/**
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* @brief: 循环发送数据
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*/
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void TestNodeSendCycle(void)
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{
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int cycle_count = 5;
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char* data = "Hello,Gateway-OtherNode-Cycle!";
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struct Adapter *node_adapter = (struct Adapter *)AdapterDeviceFindByName(ADAPTER_LORA_NAME);
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|
while (cycle_count -- > 0)
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|
{
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|
AdapterDeviceSend(node_adapter, data, strlen(data));
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||||||
|
AdapterDeviceNetstat(node_adapter);
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|
}
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|
}
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||||||
|
PRIV_SHELL_CMD_FUNCTION(TestNodeSendCycle,TestNodeSendCycle, PRIV_SHELL_CMD_MAIN_ATTR);
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|
#endif
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@ -0,0 +1,28 @@
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|
#include <transform.h>
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#include <adapter.h>
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// #define AS_LORA_GATEWAY
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|
/**
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|
* @brief: 节点测试函数
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|
* 1. 打开Lora硬件设施.
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|
* 2. 连接到网关.
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|
*/
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|
void TestNodeUp(void);
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/**
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|
* @brief: 发送数据
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|
*/
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|
void TestNodeSend(void);
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|
/**
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||||||
|
* @brief: 循环发送数据
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|
*/
|
||||||
|
void TestNodeSendCycle(void);
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||||||
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|
/**
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|
* @brief: 网关测试函数
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|
* 1. 打开Lora硬件设施.
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|
* 2. 接入网络.
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|
*/
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|
void TestGateway(void);
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