基于STM32单片机的HJ／T212通信协议的实现

技术应用64摘　要 ：介绍射频卡中标准的韦根( Wiegand )26接口协议，重点介绍在单片机中对这种通讯协议的实现的软硬件设计方法。

关键词：单片机　Wiegand HID PID　射频卡Wiegand传输协议，是国际标准的射频卡数据传输协议，Motorola，HID，EM等国际知名电子厂商都遵从该协议，在国内又称”韦根” “维庚” “维根” 协议。

W i e g a n d 协议有很多格式，在常见的射频卡中，标准的26-bit 是被广泛采用的一个工业标准，门禁控制系统中基本上都采用这种格式。

Wiegand 基本格式标准韦根输出是由26位二进制数组成，每一位的含义如图1所示：其中：BIT1： 第2—13位的偶校验位BIT2-9： 对应与电子卡HID码的低8位BIT10-25： 应电子卡的PID号码BIT26： 第14－25位的奇校验位以图1为例，H I D 的16进制数为0x 1A ，对应于十进制数为26。

HID的16进制数为0x8484，对应于十进制数为33924。

即这个卡的编码通常写为：26.33924。

传输协议中提到的HID号码即Hidden ID code 隐含码，PID号码即Public ID code 公开码。

PID很容易在读出器的输出结果中找到，但HID在读出器的输出结果中部分或者全部隐掉。

HID是一个非常重要的号码，它不仅存在于卡中，也存在于读卡器中。

如果卡中的HID与读卡器中的HID不同的话，那么这张卡就无法在这个读卡器上正常工作。

因此，在上述标准26位韦根格式中，只包含了电子卡HID 码的低8位，即对应于韦根输出的第1位到第8位，实际上电子卡的HID码为16位。

在上述标准26位韦根格式中，最高位和最低位为奇/偶校验。

奇/偶校验（E C C ）是数据传送时采用的一种校正数据错误的一种方式，分为奇校验和偶校验两种，其原理如下：如果是采用奇校验，在传送每一个字节的时候另外附加一位作为校验位，当实际数据中“1”的个数为偶数的时候，这个校验位就是“1”，否则，这个校验位就是“0”，这样就可以保证传送的数据满足奇校验的要求。

PC与多TMS320F2812 DSP串行通信协议的设计(图文)论文导读：F2812内部有两路专用的串行通信模块SCIA、SCIB，应实际工程需要，仅使用一路SCIB与PC进行串行通信。

PC的串行通信接口一般采用RS-232协议，该协议传输速率低，传输距离近，抗干扰能力弱，很难保障实际工程现场作业数据的精准性和较远距离传输的要求。

因此工程中采用了平衡差分接收的RS-485协议，使得抗干扰能力和传输距离等性能得到了很大的提升，满足了实际需要。

在今后的工程应用中将进一步完成PC与多DSP的串行传输，利用DSP进行数据采集和简单的数据处理，利用PC的高速完成数据的复杂处理，并将通信程序写成类库，提高程序的通用性。

关键词：PC，多DSP，串行通信，协议1. TMS320F2812 DSP处理器概述随着经济的进一步发展和科学技术的日新月异，高速信息处理和自动控制在各个生产领域的应用越来越显示出其举足轻重的地位。

而DSP处理器的诞生、发展以及优越的性能正是满足了市场的这种需求，同时它又进一步的促进了经济的发展和科技的进步。

DSP处理器是对数字信号进行高速实时处理的专用处理器，处理速度比普通的CPU快的多。

其中32位TMS320F2812 DSP的工作频率150MHz，堪比Intel 586处理器运算能力。

用户不仅可以应用汇编语言、高级语言编写系统程序，也能够采用C/C++语言开发高效的数学算法。

因此该类芯片在数字信号处理领域得到了相当广泛应用。

在工程应用中，其多下位机的串行数据交互愈显重要，备受关注。

2. F2812 SCI接口特点 F2812提供两个SCI接口，均采用双线制通信的异步通信串行接口。

为了减小串口通信时的开销，F2812的串口支持16级接收和发送FIFO，单独的发送器、接收器中断以及各自的单独启动位，可以进行半双工或者全双工操作，支持两种唤醒多处理器方式：空闲线唤醒和地址位唤醒。

3． F2812 SCI与PC的连接 F2812内部有两路专用的串行通信模块SCIA、SCIB，应实际工程需要，仅使用一路SCIB与PC进行串行通信。

单片机通讯协议单片机通讯协议是指单片机与其他设备之间进行数据交互所需要遵循的规则和约定。

通讯协议的定义可以使不同的设备之间能够进行正确的数据传输，确保数据的准确性和完整性。

单片机通讯协议可以有很多种，例如I2C、SPI、UART等。

这些通讯协议在不同的应用场景中有着不同的特点和优势。

以I2C通讯协议为例，I2C是一种串行通信协议，可以在一根数据线（SDA）和一根时钟线（SCL）上进行双向通信。

在I2C通讯中，一般会有一个主设备（例如单片机）和多个从设备（例如传感器、LCD等）。

I2C通讯协议规定了数据的传输格式和命令的定义，以及通信的时序。

在I2C通讯中，主设备可以向从设备发送读或写命令，从设备根据命令执行相应的操作，并返回数据给主设备。

SPI通讯协议是一种基于主从结构的串行通信协议，可以实现高速数据传输。

在SPI通讯中，通常会有一个主设备和多个从设备。

主设备通过片选信号（CS）选择与之通信的从设备，并通过时钟信号（CLK）进行数据传输。

UART通讯协议是一种标准的串行通信协议，可以在一根数据线（TX）和一根接收线（RX）上进行双向通信。

在UART通讯中，数据的传输是通过字符的形式进行的，每个字符由起始位、数据位、校验位和停止位组成。

单片机通讯协议的选择需要根据具体的应用场景和需求来确定。

例如，I2C通讯协议适用于需要连接多个从设备的场景，SPI通讯协议适用于需要高速数据传输的场景，UART通讯协议适用于需要简单、可靠的数据传输的场景。

在实际应用中，单片机通讯协议的实现一般需要编写对应的驱动程序或库函数。

这些驱动程序或库函数可以提供给开发者使用，简化了通讯协议的实现过程。

总之，单片机通讯协议是实现单片机与其他设备之间数据交互的重要规则和约定。

在选择通讯协议时，需要考虑到具体的应用场景和需求，以及通讯速度、可靠性和复杂度等因素。

通过合理选择和实现通讯协议，可以提升单片机与其他设备之间的数据传输效率和可靠性。

单片机自定义协议通信
首先，自定义协议通信的设计需要考虑数据帧的格式。

数据帧通常包括起始标志、地址信息、数据内容、校验位和结束标志等字段。

起始标志和结束标志用于标识数据帧的开始和结束，地址信息用于指示数据的发送方和接收方，数据内容是实际传输的信息，校验位用于检测数据的完整性和准确性。

其次，通信规则也是自定义协议通信设计的重要部分。

通信规则包括数据的发送和接收流程、数据帧的处理方式、重发机制、错误处理等。

在设计通信规则时，需要考虑通信的稳定性、实时性和可靠性。

另外，校验机制也是自定义协议通信设计中至关重要的部分。

常见的校验机制包括奇偶校验、CRC校验、校验和等，用于检测数据在传输过程中是否发生错误，以保证数据的准确性。

此外，单片机自定义协议通信还需要考虑通信的功耗、通信速率、通信距离等实际应用场景中的因素。

在实际应用中，需要根据具体的通信需求和环境来选择合适的通信协议设计方案。

总的来说，单片机自定义协议通信涉及到数据帧格式、通信规则、校验机制等多个方面的设计，需要综合考虑通信的稳定性、实时性、可靠性以及实际应用场景中的因素。

设计合理的自定义通信协议能够提高单片机系统的通信效率和可靠性。

/***************************************************************************** Copyright(c), 2001-2060, ihealthlabs 版权所有***************************************************************************** 文件名称 : hart_task.h* 版本 : 0.0.1* 作者 : lvchunhao* 创建日期 :2017年8月5日* 描述 : Uart1-Hart通讯1. 中断接收/查询发送2.****************************************************************************/#ifndef _HART_TASK_H#define _HART_TASK_H#ifdef __cplusplusextern "C" {#endif#include "stdint.h"/****************************************************************1. 主机长度最长为25字节,从机最长为27字节(只有从机有响应码2byte*2. u8Start&0x8000 == 0为主从短帧结构 * 从主短帧结构u8Addr只用1个字节u8Addr[0] * 同左不需要使用u8Status[2] * 需要使用u8Status[2]*3. u8Start&0x8000 == 1为主从长帧结构：* 从主长帧结构u8Addr需要全部使用5个字节u8Addr[5] * 同左不需要使用u8Status[2] * 需要使用u8Status[2]***************************************************************/typedef struct _tagStHartDataFrame{#if 0uint8_t u8Preamble[20]; //前导符: 作为通信同步的需要,5-20字节的0xFF,通常采用5个字节#endifuint8_t u8Start; //定界符：主->从(短帧0x02长帧0x82)从->主(短0x06长0x86)突发(0x01/0x81)uint8_t u8Addr[5]; //地址：短帧结构中1个字节，长帧结构中5个字节uint8_t u8Command; //命令：范围为253个,用Hex表示,31 127 254 255为预留值uint8_t u8Bcnt; //长度：从该字节下一字节-->到最后的字节数(不包括校验字节) uint8_t u8Status[2]; //响应码：只存在于从机响应主机消息的时候uint8_t u8Data[25]; //数据：最多25字节uint8_t u8Parity; //校验：奇偶纵向校验,从起始字节-->奇偶校验前一字节为止}StHartDataFrame;typedef enum _tagEmHartFrameType{TYPE_MAIN_SLAVE_SHORT_FRAME = 0x02, //主机到从机短帧结构TYPE_MAIN_SLAVE_LONG_FRAME = 0x82, //主机到从机长帧结构TYPE_SLAVE_MAIN_SHORT_FRAME = 0x06, //从机到主机短帧结构TYPE_SLAVE_MAIN_LONG_FRAME = 0x86, //从机到主机长帧结构TYPE_BURST_MODE_SHORT_FRAME = 0x01, //突发模式短帧结构TYPE_BURST_MODE_LONG_FRAME = 0x81, //突发模式长帧结构}EmHartFrameType;void Uart1RecvData(uint8_t u8Data);void vTaskHartCommunicate(void *pArgs);#ifdef __cplusplus}#endif#endif /* _HART_TASK_H *//**************************************************************************** * Copyright(c), 2001-2060, ihealthlabs 版权所有**************************************************************************** * 文件名称 : hart_task.c* 版本 : 0.0.1* 作者 : lvchunhao* 创建日期 :2017年8月5日* 描述 : Uart1-Hart通讯1. 中断接收/查询发送2. 一包数据最大可能不超过60Bytes3. 波特率1200bps,每s传送150字节****************************************************************************/ #include "common.h"//Uart1 parametersstatic uint32_t u32Uart1WriteIndex = 0;uint8_t u8Uart1RxBuffer[RECVBUFF_SIZE]; // 串口Uart1接收缓冲区uint8_t u8Uart1TxBuffer[SENDBUFF_SIZE]; // 串口Uart1发送缓冲区//other parametersuint8_t u8HartCMD_0[]={0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0X02,0X80,0X00,0X00,0X82}; //短帧通用命令0：读标识码//Hart protolStHartDataFrame stHartFrameRecv; //Hart接收处理结构体StHartDataFrame stHartFrameSend; //Hart发送处理结构体/*1. 例如0x413FA000转换之后为11.9765622. float b=*(float*)&a; 物理转换,把a所在的内存空间值当做float解释3. float b= (float)a; 逻辑转换,只是简单的去掉小数部分而已4. Ubuntu上eclipse测试ok,需注意大小端问题*///十六进制转十进制浮点型float IEEE754Int2Float(int x)return *(float*)&x;}//十进制浮点型转十六进制int IEEE754Float2Int(float x){return *(int*)&x;}/*** 函数功能: 将接收到的1字节数据存入接收缓冲区中* 输入参数: u8Data[in]: 数据* 返回值: 无* 说明：自定义串口接收中断使用*/void Uart1RecvData(uint8_t u8Data){if(u32Uart1WriteIndex == RECVBUFF_SIZE){u32Uart1WriteIndex = 0;}u8Uart1RxBuffer[u32Uart1WriteIndex++] = u8Data;}/*** 函数功能: AD421发送函数(SPI-Master)[4-20ma正常电流编码]* 输入参数: u8Data[in]: 数据* 返回值: 无* 说明：1. 正常电流 4-20ma 1lsb = 244nA 16bit (20-4)/65536ma* 2. 警报电流 <3.5ma & >24ma1 lsb = 244nA 17bit (32-0)/131072ma */int32_t SPI2TransmitAD421(int32_t s32pData){int32_t i, s32Ret = 0;int32_t s32TmpData = 0x8000;/* AD421-SPI这三管脚初始化都为0 */HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_CLOCK_Pin, GPIO_PIN_SET);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_DATA_Pin, GPIO_PIN_RESET);/* 两个Latch上升沿之间16个周期clock为正常电流 */HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_LATCH_Pin, GPIO_PIN_RESET); vTaskDelay(5);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_LATCH_Pin, GPIO_PIN_SET);/* 发送数据MSB先发,Clock上升沿有效 */for(i = 0; i < 16; i++)HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_CLOCK_Pin, GPIO_PIN_RESET);if((s32TmpData&s32pData)==0x0){HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_DATA_Pin, GPIO_PIN_RESET);}else{HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_DATA_Pin, GPIO_PIN_SET);}HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_CLOCK_Pin, GPIO_PIN_SET);s32TmpData = s32TmpData>>1;}/* AD421的LATCH管脚上升沿将数据锁存到DAC锁存器中 */HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_LATCH_Pin, GPIO_PIN_RESET);vTaskDelay(5);HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, Hart_LATCH_Pin, GPIO_PIN_SET);return s32Ret;}/*** 函数功能: Hart信号发送函数* 输入参数: pData[in]: 需要发送的数据* 输入参数：Size[in]: 发送数据长度* 返回值: HAL_OK / or other* 说明：无*/int32_t HartDataSend(uint8_t *pData, uint16_t Size){int32_t s32Err = 0;//发送数据时INRTS=0,发送完成后INRTS=1等待接收HAL_GPIO_WritePin(Hart_INRTS_GPIO_Port, Hart_INRTS_Pin, GPIO_PIN_RESET); s32Err = HAL_UART_Send(&huart1, pData, Size);// 需要延时关闭,具体延时时间需要测试暂定为50msvTaskDelay(50);//HAL_GPIO_WritePin(Hart_INRTS_GPIO_Port, Hart_INRTS_Pin, GPIO_PIN_SET);return s32Err;}/*** 函数功能: HartDataCHK* 输入参数: u8Data[in]: 需要校验的数据* 输入参数：Size[in]: 校验数据长度* 返回值: 奇偶校验值* 说明：无*/uint8_t HartDataCHK(uint8_t *u8Data, uint16_t Size){uint8_t u8CKHData, i;u8CKHData = u8Data[0];for(i = 1; i < Size; i ++){u8CKHData ^= u8Data[i];}return u8CKHData;}/*** 函数功能: RecvDataStructDeal* 输入参数: u8Data[in]: 需要校验的数据* 输入参数：Size[in]: 校验数据长度* 输入参数：stHart[in]: 存储Hart帧数据* 返回值: 0 数据存储OK -1 Failure* 说明：lvchunhao 2017-8-22*/int32_t RecvDataStructDeal(uint8_t *u8Data, uint16_t Size, StHartDataFrame *stHart) {int32_t s32Ret = 0;uint16_t i, u16Size;uint8_t u8Start = 0;uint8_t u8SynFlag = 0;uint8_t *u8TmpData = NULL;if((u8Data == NULL) || (stHart == NULL)){return -1;}//处理5-20个同步头0xFFfor(i = 0; i < Size; i ++){if(u8Data[i] == 0xFF){u8SynFlag = 1;}if((u8SynFlag == 1) && (u8Data[i] != 0xFF)){break;}}/* 除去同步0xFF后的字节数 */u16Size = Size - i;u8TmpData = u8Data + i;u8Start = u8TmpData[0];/* 奇偶校验 */if(HartDataCHK(u8TmpData, u16Size - 1) == u8TmpData[u16Size - 1]){return -1;}switch(u8Start){case TYPE_MAIN_SLAVE_SHORT_FRAME://主机到从机短帧结构(角色：从机)stHart->u8Start = u8TmpData[0]; //定界符 1bytesstHart->u8Addr[0] = u8TmpData[1]; //地址 1bytesstHart->u8Command = u8TmpData[2]; //命令 1bytesstHart->u8Bcnt = u8TmpData[3]; //长度 1bytesmemcpy(stHart->u8Data, u8TmpData + 4, stHart->u8Bcnt); //数据 stHart->u8Parity = u8TmpData[4 + stHart->u8Bcnt]; //奇偶校验 break;case TYPE_MAIN_SLAVE_LONG_FRAME://主机到从机长帧结构(角色：从机)stHart->u8Start = u8TmpData[0]; //定界符 1bytesmemcpy(stHart->u8Addr, u8TmpData + 1, 5); //地址 5bytesstHart->u8Command = u8TmpData[6]; //命令 1bytesstHart->u8Bcnt = u8TmpData[7]; //长度 1bytesmemcpy(stHart->u8Data, u8TmpData + 8, stHart->u8Bcnt); //数据 stHart->u8Parity = u8TmpData[8 + stHart->u8Bcnt]; //奇偶校验 break;case TYPE_SLAVE_MAIN_SHORT_FRAME://从机到主机短帧结构(角色：主机)stHart->u8Start = u8TmpData[0]; //定界符 1bytesstHart->u8Addr[0] = u8TmpData[1]; //地址 1bytesstHart->u8Command = u8TmpData[2]; //命令 1bytesstHart->u8Bcnt = u8TmpData[3]; //长度 1bytesmemcpy(stHart->u8Status, u8TmpData + 4, 2); //响应码 2bytesmemcpy(stHart->u8Data, u8TmpData + 6, stHart->u8Bcnt - 2); //数据stHart->u8Parity = u8TmpData[4 + stHart->u8Bcnt]; //奇偶校验break;case TYPE_SLAVE_MAIN_LONG_FRAME://从机到主机长帧结构(角色：主机)stHart->u8Start = u8TmpData[0]; //定界符 1bytesmemcpy(stHart->u8Addr, u8TmpData + 1, 5); //地址 5bytesstHart->u8Command = u8TmpData[6]; //命令 1bytesstHart->u8Bcnt = u8TmpData[7]; //长度 1bytesmemcpy(stHart->u8Status, u8TmpData + 8, 2); //响应码 2bytesmemcpy(stHart->u8Data, u8TmpData + 10, stHart->u8Bcnt - 2); //数据stHart->u8Parity = u8TmpData[8 + stHart->u8Bcnt]; //奇偶校验break;case TYPE_BURST_MODE_SHORT_FRAME://突发模式短帧结构(暂时预留,同从主短帧结构)[角色：主机,接收从机突发数据]break;case TYPE_BURST_MODE_LONG_FRAME://突发模式长帧结构(暂时预留,同从主短帧结构)[角色：主机,接收从机突发数据] break;default :s32Ret = -1;break;}return s32Ret;}/*** 函数功能: SendDataStructDeal* 输入参数: u8Data[out]: 拼包成功后需要发送的数据* 输入参数：stHart[in]: 入口Hart参数(以下几个元素必须赋值)* 输入参数： .u8Start .u8Bcnt* 输入参数: .u8Addr .u8Data* 输入参数： .u8Command .Status[从机必须,主机不需要]* 返回值: >0数据长度 -1 Failure* 说明：lvchunhao 2017-8-23*/int32_t SendDataStructDeal(uint8_t *u8Data, StHartDataFrame stHart){int32_t s32Size = -1;if(u8Data == NULL){return -1;}/* 注意角色应该和接收预处理时相反 */switch(stHartFrameRecv.u8Start){case TYPE_MAIN_SLAVE_SHORT_FRAME://主机到从机短帧结构(角色：主机)memset(u8Data, 0xFF, 5); //同步头：5-20个0xFF,通常采用5个字节u8Data[5] = stHart.u8Start; //定界符0x02u8Data[6] = stHart.u8Addr[0]; //地址：短帧1个字节u8Data[7] = stHart.u8Command; //命令u8Data[8] = stHart.u8Bcnt; //数据长度：最大25字节memcpy(u8Data + 9, stHart.u8Data, stHart.u8Bcnt); //数据u8Data[9 + stHart.u8Bcnt] = HartDataCHK(u8Data + 5, 4 + stHart.u8Bcnt); //CHK校验s32Size = 9 + stHart.u8Bcnt + 1; //整包数据长度break;case TYPE_MAIN_SLAVE_LONG_FRAME://主机到从机长帧结构(角色：主机)memset(u8Data, 0xFF, 5); //同步头：5-20个0xFF,通常采用5个字节u8Data[5] = stHart.u8Start; //定界符0x82memcpy(u8Data + 6, stHart.u8Addr, 5); //地址：短帧5个字节u8Data[11] = stHart.u8Command; //命令u8Data[12] = stHart.u8Bcnt; //数据长度：最大25字节memcpy(u8Data + 13, stHart.u8Data, stHart.u8Bcnt); //数据u8Data[13 + stHart.u8Bcnt] = HartDataCHK(u8Data + 5, 8 + stHart.u8Bcnt); //CHK 校验s32Size = 13 + stHart.u8Bcnt + 1;break;case TYPE_SLAVE_MAIN_SHORT_FRAME://从机到主机短帧结构(角色：从机)memset(u8Data, 0xFF, 5); //同步头：5-20个0xFF,通常采用5个字节u8Data[5] = stHart.u8Start; //定界符0x02u8Data[6] = stHart.u8Addr[0]; //地址：短帧1个字节u8Data[7] = stHart.u8Command; //命令u8Data[8] = stHart.u8Bcnt; //数据长度：最大27字节memcpy(u8Data + 9, stHart.u8Status, 2); //响应码memcpy(u8Data + 11, stHart.u8Data, stHart.u8Bcnt - 2); //数据u8Data[11 + stHart.u8Bcnt - 2] = HartDataCHK(u8Data + 5, 4 + stHart.u8Bcnt); //CHK校验s32Size = 9 + stHart.u8Bcnt + 1;break;case TYPE_SLAVE_MAIN_LONG_FRAME://从机到主机长帧结构(角色：从机)memset(u8Data, 0xFF, 5); //同步头：5-20个0xFF,通常采用5个字节 u8Data[5] = stHart.u8Start; //定界符0x02memcpy(u8Data + 6, stHart.u8Addr, 5); //地址：短帧5个字节u8Data[11] = stHart.u8Command; //命令u8Data[12] = stHart.u8Bcnt; //数据长度：最大27字节memcpy(u8Data + 13, stHart.u8Status, 2); //响应码memcpy(u8Data + 15, stHart.u8Data, stHart.u8Bcnt - 2); //数据u8Data[15 + stHart.u8Bcnt - 2] = HartDataCHK(u8Data + 5, 8 + stHart.u8Bcnt); //CHK校验s32Size = 13 + stHart.u8Bcnt + 1;break;case TYPE_BURST_MODE_SHORT_FRAME://突发模式短帧结构 (角色：从机) [只有从机可以处于突发模式]break;case TYPE_BURST_MODE_LONG_FRAME://突发模式长帧结构 (角色：从机) [只有从机可以处于突发模式]break;default :s32Size = -1;break;}return s32Size;}/** 函数名 : vTaskHartCommunicate* 功能 : Hart-Uart1接收处理* 参数 : pArgs [in] : 线程参数* 返回 : 无* 作者 : lvchunhao 2017-8-5*/void vTaskHartCommunicate(void *pArgs){int32_t s32Err;int32_t s32RecvLen;int32_t s32ADCValue;uint8_t u8RecvCompleteFlag = 0;uint32_t u32Uart1WriteIndexLast = 0;//uint8_t u8TmpData[64] = {0x55, 0xFF};/* 备份接收写指针 */u32Uart1WriteIndexLast = u32Uart1WriteIndex;/* 复位HT1200M所有数字电路 */HAL_GPIO_WritePin(Hart_INRESET_GPIO_Port, Hart_INRESET_Pin, GPIO_PIN_RESET); vTaskDelay(100);HAL_GPIO_WritePin(Hart_INRESET_GPIO_Port, Hart_INRESET_Pin, GPIO_PIN_SET);/* 接收数据时候拉高INRTS,等待接收Hart信号 */HAL_GPIO_WritePin(Hart_INRTS_GPIO_Port, Hart_INRTS_Pin, GPIO_PIN_SET);/* 使能Uart1接收中断 */HAL_UART_RxIntEnabe(&huart1, 1);#if 1/* 控制AD421使回路电流为0xC000=16ma 0x8000=12ma 0x4000=8ma*/s32ADCValue = 0x4000;SPI2TransmitAD421(s32ADCValue);vTaskDelay(100);#endif#if 0/* Hart数字信号发送测试: 作为主机发送短帧(相当于发送u8HartCMD_0)*/memset(&stHartFrameSend, 0, sizeof(StHartDataFrame));stHartFrameSend.u8Start = TYPE_MAIN_SLAVE_SHORT_FRAME;/* 地址: bit7=1 为第一主机 bit6=0非突发模式 bit6-5预留 bit4-0 从机地址 */stHartFrameSend.u8Addr[0] = 0x80;stHartFrameSend.u8Command = 0x00;stHartFrameSend.u8Bcnt = 0x00;s32Err = SendDataStructDeal(u8TmpData, stHartFrameSend);if(s32Err != -1){HartDataSend(u8TmpData, s32Err);}#endif/* USER CODE BEGIN WHILE */while(1){#if 0//向Loop中发送Hart信号,用于测试(可以示波器查看波形)u8TmpData[0] = 0x50;HartDataSend(u8TmpData, 1);continue;#endif#if 0/* 检测到接收缓冲区中有数据 */if(u32Uart1WriteIndex > 0){/* Hart接收到数据重定向到串口2 */PostUartWriteMsg(u8Uart1TxBuffer, s32RecvLen, TYPE_NUM_UART2);vTaskDelay(5);}else{vTaskDelay(5);}continue;#endif/* 检测到OCD为低电平说明有数据需要通过Hart进入RxD,需要接收 */if(HAL_GPIO_ReadPin(Hart_OCD_GPIO_Port, Hart_OCD_Pin) == GPIO_PIN_RESET) {/*尚且需要验证的地方：1. 是否需要在OCD为低时才打开串口接收2. 是否需将INRTS=0一直打开发送,只有此时才将INRTS=1接收数据*/}/* 检测到接收缓冲区中有数据 */if(u32Uart1WriteIndex > 0){if(u32Uart1WriteIndexLast != u32Uart1WriteIndex){u32Uart1WriteIndexLast = u32Uart1WriteIndex;vTaskDelay(5);}else{/* 5ms没有收到新数据或者填满25字节则认为一帧OK */u8RecvCompleteFlag = 1;}}else{vTaskDelay(5);}/* USER CODE BEGIN IF 0*/if(u8RecvCompleteFlag == 1){/* 获取接收缓冲区数据长度 */s32RecvLen = u32Uart1WriteIndex;u32Uart1WriteIndex = 0;memcpy(u8Uart1TxBuffer, u8Uart1RxBuffer, s32RecvLen);/* 备份接收写指针 */u8RecvCompleteFlag = 0;u32Uart1WriteIndexLast = u32Uart1WriteIndex;/* Hart接收到数据重定向到串口2 */PostUartWriteMsg(u8Uart1TxBuffer, s32RecvLen, TYPE_NUM_UART2);/* Hart协议数据处理 */memset(&stHartFrameRecv, 0, sizeof(StHartDataFrame));s32Err = RecvDataStructDeal(u8Uart1TxBuffer, s32RecvLen, &stHartFrameRecv); if(s32Err == 0){/* USER CODE BEGIN SWITCH */switch(stHartFrameRecv.u8Start){case TYPE_MAIN_SLAVE_SHORT_FRAME://主机到从机短帧结构(角色：从机)break;case TYPE_MAIN_SLAVE_LONG_FRAME://主机到从机长帧结构(角色：从机)break;case TYPE_SLAVE_MAIN_SHORT_FRAME://从机到主机短帧结构(角色：主机)break;case TYPE_SLAVE_MAIN_LONG_FRAME://从机到主机长帧结构(角色：主机)break;case TYPE_BURST_MODE_SHORT_FRAME://突发模式短帧结构 (角色：主机)[只有从机可以处于突发模式] break;case TYPE_BURST_MODE_LONG_FRAME://突发模式长帧结构 (角色：主机)[只有从机可以处于突发模式]break;default :break;}/* USER CODE END SWITCH */}/* USER CODE END IF 1*/}/* USER CODE END IF 0*/}/* USER CODE END WHILE */}。

单片机的通信协议一、概述通信协议是指在通信过程中，设备间遵循的规则和约定。

单片机作为一种微型计算机，常常用于嵌入式系统中。

在嵌入式系统中，单片机之间的通信协议起着至关重要的作用。

本文将针对单片机的通信协议进行全面、详细、完整和深入地探讨。

二、常见的通信协议在单片机中，常见的通信协议有以下几种：1. 串口通信协议（UART）串口通信协议是一种简单且广泛使用的通信协议，它是通过串行通信口进行数据传输的。

串口通信协议常用于单片机与电脑、传感器等外部设备之间的通信。

串口通信协议灵活、易于实现，但传输速度较慢。

2. I2C通信协议I2C通信协议是一种双线制的串行通信协议，它适用于多个设备之间的通信。

I2C 通信协议具有高效、可靠的特点，常用于单片机与外围设备之间的短距离通信。

3. SPI通信协议SPI通信协议是一种高速的全双工通信协议，它适用于单片机与外围设备之间的通信。

SPI通信协议传输速度快、稳定性好，常用于对实时性要求较高的通信场景。

4. CAN通信协议CAN通信协议是一种广泛应用于工业控制领域的通信协议，它适用于多设备之间的分布式通信。

CAN通信协议具有高可靠性、高抗干扰能力的特点，常用于单片机与控制设备之间的通信。

三、通信协议的优势和劣势不同的通信协议具有各自的优势和劣势，下面分别进行介绍：1. 串口通信协议（UART）•优势：–简单易实现，成本低廉。

–支持多种数据格式，灵活性高。

•劣势：–传输速度相对较慢。

–通信距离有限。

2. I2C通信协议•优势：–双线制结构，可同时支持多个设备。

–传输速度较快，适用于短距离通信。

•劣势：–距离限制较为严格。

–存在主从设备冲突问题。

3. SPI通信协议•优势：–高速的全双工通信。

–稳定性好，实时性强。

•劣势：–连接设备数目较少。

–通信距离有限。

4. CAN通信协议•优势：–高可靠性，抗干扰能力强。

–支持分布式通信，适用于复杂系统。

•劣势：–成本较高。

–传输速度相对较慢。

基于TMS320F21812的Can收发程序分析及例程1、CAN 协议具有以下特点。

(1) 多主控制在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息（多主控制）。

最先访问总线的单元可获得发送权（CSMA/CA 方式*1）。

多个单元同时开始发送时，发送高优先级ID 消息的单元可获得发送权。

(2) 消息的发送在CAN 协议中，所有的消息都以固定的格式发送。

总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。

两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符（Identifier 以下称为ID）决定优先级。

ID 并不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息ID 的每个位进行逐个仲裁比较。

仲裁获胜（被判定为优先级最高）的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

(3) 系统的柔软性与总线相连的单元没有类似于“地址”的信息。

因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

(4) 通信速度根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。

在同一网络中，所有单元必须设定成统一的通信速度。

即使有一个单元的通信速度与其它的不一样，此单元也会输出错误信号，妨碍整个网络的通信。

不同网络间则可以有不同的通信速度。

(5) 远程数据请求可通过发送“遥控帧” 请求其他单元发送数据。

(6) 错误检测功能·错误通知功能·错误恢复功能所有的单元都可以检测错误（错误检测功能）。

检测出错误的单元会立即同时通知其他所有单元（错误通知功能）。

正在发送消息的单元一旦检测出错误，会强制结束当前的发送。

强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止（错误恢复功能）。

(7) 故障封闭CAN 可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误（如外部噪声等）还是持续的数据错误（如单元内部故障、驱动器故障、断线等）。

由此功能，当总线上发生持续数据错误时，可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。

单片机通讯协议单片机通讯协议是指单片机与外部设备进行通讯时所遵循的一套规则和约定。

在实际的应用中，单片机通讯协议扮演着非常重要的角色，它直接影响着单片机与外部设备之间的数据交换和通讯稳定性。

因此，了解和掌握各种通讯协议对于单片机的开发和应用至关重要。

常见的单片机通讯协议包括I2C、SPI、UART等。

这些通讯协议各有特点，可以根据实际的应用需求来选择合适的通讯协议。

接下来，我们将分别介绍这几种常见的单片机通讯协议。

首先是I2C通讯协议，它是一种串行通讯协议，适用于多个设备之间的通讯。

I2C通讯协议采用两根线进行数据传输，即时钟线（SCL）和数据线（SDA）。

它具有多主机、多从机的特点，能够实现设备之间的快速通讯。

在实际应用中，I2C通讯协议常用于连接传感器、存储器、显示器等外部设备。

其次是SPI通讯协议，它也是一种串行通讯协议，适用于高速数据传输。

SPI通讯协议采用四根线进行数据传输，包括时钟线（SCLK）、数据输入线（MOSI）、数据输出线（MISO）和片选线（SS）。

SPI通讯协议具有简单、高速的特点，适合于对速度要求较高的应用场景。

在实际应用中，SPI通讯协议常用于连接存储器、显示器、通讯接口芯片等外部设备。

最后是UART通讯协议，它是一种异步串行通讯协议，适用于单片机与外部设备之间的数据传输。

UART通讯协议采用两根线进行数据传输，包括发送线（TX）和接收线（RX）。

UART通讯协议具有简单、稳定的特点，适合于对稳定性要求较高的应用场景。

在实际应用中，UART通讯协议常用于连接传感器、通讯接口芯片、无线模块等外部设备。

除了上述介绍的几种通讯协议外，还有许多其他类型的通讯协议，如CAN、USB、Ethernet等。

这些通讯协议各有特点，可以根据实际的应用需求来选择合适的通讯协议。

在实际的单片机开发中，选择合适的通讯协议对于系统的稳定性和性能至关重要。

开发人员需要根据实际的应用场景和需求来选择合适的通讯协议，并合理设计通讯协议的数据格式、传输速率、错误检测和纠正等机制，以确保通讯的稳定性和可靠性。

基于STM32单片机的HJ／T212通信协议的实现【摘要】HJ/T212通信协议是污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准，是由国家环保行业的标准协议之一，用于规范数据采集、传输、存储和管理，保证各种环境监测仪器、监控设备、传输网络和环保部门应用软件系统之间的连通。

本文主要讨论HJ/T212通信协议在高性能、低成本、低功耗的STM32系列单片机上的实现。

【关键词】STM32；单片机；嵌入式；数据通信；HJ/T2121.引言近年来，随着环保意识的增强，各种各样的环保采集、传输、监控等设备被广泛使用，为了指导各个城市污染源在线自动监控（监测）系统的建设，规范数据采集、传输、存储和管理，保证各种环境监测仪器、监控设备、传输网络和环保部门应用软件系统之间的连通，国家环保行业制定了数据传输标准协议HJ/T212。

STM32系列单片机基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的，采用STM32F103系列ARM Cortex-M3内核。

时钟频率72MHz时，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。

该系类单片机集成功能丰富、以8位机的价格提供32位的性能，现已广泛应用于多种领域，比如嵌入控制、消费电子产品、家用电器以至及工业设备等。

STM32系列单片机这些特点适合在环保数据的采集和传输环节作为主控MCU使用，本文介绍了HJ/T212在以STM32F103C8T6单片机为主控MCU的环保数据传输设备中的实现方法。

2.HJ/T212协议包组成3.HJ/T212协议在STM32F103C8T6中的实现STM32F103C8T6处理器内的通用同步异步收发器（USART）提供了一种灵活的方法来与使用工业标准NRZ异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。

USART利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率。

支持查询、中断和DMA三种方式，当选择使用DMA方式，可以实现高速数据通信。

单片机通信协议单片机通信协议是指单片机之间进行数据传输和协同工作的一种规则或标准。

通信协议定义了通信双方之间数据格式、传输方式、时序控制等具体细节，以确保数据能够准确、可靠地传输。

在单片机通信协议中，最常用的是串行通信协议，包括UART、SPI和I2C协议。

UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发器）使用一对引脚（TX和RX）实现全双工的串行通信。

在UART通信中，每个字节的数据以连续的数据位（bit）、起始位（Start bit）和停止位（Stop bit）的形式传输。

通过波特率（Baud Rate）来定义数据传输速度，常用的波特率有9600、115200等。

SPI（Serial Peripheral Interface，串行外设接口）是一种同步的串行通信协议，使用四根信号线（SCK、MISO、MOSI和SS）实现通信。

SPI通信采用主从架构，主设备通过SCK时钟信号驱动数据传输，数据从主设备的MOSI线输入，从设备的MISO线输出。

通过控制SS线，主设备可以选择与哪个从设备进行通信。

I2C（Inter-Integrated Circuit，串行二进制接口）是一种双线制的串行通信协议，使用两根信号线（SDA和SCL）进行通信。

I2C通信中的一个节点扮演主设备的角色，负责向其他节点发送读写请求。

在I2C通信中，每个节点都具有唯一的地址，主设备通过地址来选择与哪个节点进行通信。

I2C通信中还包含了起始条件和停止条件，用于确定数据传输的开始和结束。

这些串行通信协议在单片机中被广泛应用。

在实际应用中，单片机可以通过这些通信协议与其他外部设备进行数据交换，比如与传感器进行数据采集、与显示器进行数据显示、与存储器进行数据存储等。

除了串行通信协议，单片机通信还可以采用并行通信协议。

并行通信协议使用多根信号线同时传输多位数据，通信速率较快。