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丸趣 TV 小编给大家分享一下怎么用 C 语言在 Linux 下实现 CC2530 上位机，相信大部分人都还不怎么了解，因此分享这篇文章给大家参考一下，希望大家阅读完这篇文章后大有收获，下面让我们一起去了解一下吧！
一、环境简介
1. 软硬件环境
下位机：CC2530 OS：vmware + ubuntu
在这里彭老师采用的是 CC2530, 读者也可以采用其他的板子，我们只需要该板子有串口，可以和 PC 通信，同时板子上有可设置的 led 灯、继电器以及可以采集数据的传感器即可。
2. 硬件连接图
硬件连接图如下：
该款 CC2530 已经集成了 CH340 芯片，usb 线连接电脑，即可被识别。
3. pc 下识别串口
如果该串口被 PC 获取，名字为 COMn【n 为某整数】。
windows 下串口
4. ubuntu 下识别串口
首先需要 vmware 抓取串口【串口在同一时刻要么被 windows 抓取要么被 vmware 抓取】，按下图所示，点击连接即可：
虚拟机抓取串口
但是往往 ubuntu 中没有 ch440 的驱动，经过实际测试，ubuntu14 及之前的版本都没有这个驱动，ubuntu16 以上的版本有这个驱动。
如果没有 ch440 驱动可以用以下方法安装对应的驱动：
1 make 2 sudo make load 3 ls /dev/ttyUSB0
ubuntu 安装串口驱动
按照上述步骤，会生成设备文件 **/dev/ttyUSB0**。
ls /dev/ttyUSB0 -l crw-rw---- 1 root dialout 188, 0 Jan 15 05:45 /dev/ttyUSB0c : 字符设备 rw-rw—-：文件操作权限
188, 0：主次设备号
3、4 节提到的 usb 转串口驱动和 linux 下驱动源码后台【GH】回复 ch440 即可获得
【注意】如果是其他开发板，自行安装其他的串口驱动。
二、模块设计
上位机和下位机的通信往往都是通过串口，linux 下往往生成字符设备 ttyUSB0【有的是 ttyS0】，操作串口设备就只需要操作该字符设备即可。
下面我们设计上下位机的软件模块。
1. 信令
设计上位机，首先需要设计上位机下发给下位机的指令格式，上位机按照该指令格式发送命令给下位机，下位需严格按照该指令格式进行解析指令。
含义如下：
device：要操作的设备
data：对应的设备及其额外的数据
CRC：校验码
# : 信令终止符
信令格式可以根据需要扩展或者精简。
其中 device 定义如下【可以根据实际情况进行扩展】：
#define DEV_ID_LED_ON 0X1 #define DEV_ID_LED_OFF 0X2 #define DEV_ID_DELAY 0X3 #define DEV_ID_GAS 0X4【注意】为便于理解，我们暂不考虑效率问题。
2. 上传数据
下位机需要采集传感器的数据并通过串口上传，数据结构定义如下：
struct data{ unsigned char device; unsigned char crc; unsigned short data; };device 设备
data 采集的数据
crc 校验码
3. 功能模块
现在就可以开始设计软件的各个功能模块了。
下位机
下位机流程图
下位主要任务就是循环接收上位机通过串口下发的数据，然后解析该指令内容，操作对应的硬件。
上位机
上位机
上位机主要任务是打印菜单，由用户针对菜单做出选择，然后按照指令格式封装命令，并通过串口将该命令下发给下位机。
三、下位机功能函数
cc2530 的操作原理，本文不讨论，如果是其他开发板，只需要修改串口操作函数。
1. LED 初始化
/**************************************************************************** * 名 称: InitLed() * 功 能: 设置 LED 灯相应的 IO 口 * 入口参数: 无 * 出口参数: 无 ****************************************************************************/ void InitLed(void) { P1DIR |= 0x01; //P1.0 定义为输出口 LED1 = 0; }2. 初始化 UART
/**************************************************************** * 名 称: InitUart() * 功 能: 串口初始化函数 * 入口参数: 无 * 出口参数: 无 *****************************************************************/ void InitUart(void) { PERCFG = 0x00; // 外设控制寄存器 USART 0 的 IO 位置:0 为 P0 口位置 1 P0SEL = 0x0c; //P0_2,P0_3 用作串口（外设功能） P2DIR = ~0xC0; //P0 优先作为 UART0 U0CSR |= 0x80; // 设置为 UART 方式 U0GCR |= 11; U0BAUD |= 216; // 波特率设为 115200 UTX0IF = 0; //UART0 TX 中断标志初始置位 0 U0CSR |= 0x40; // 允许接收 IEN0 |= 0x84; // 开总中断允许接收中断 }3. 串口发送函数
/********************************************************************** * 名 称: UartSendString() * 功 能: 串口发送函数 * 入口参数: Data: 发送缓冲区 len: 发送长度 * 出口参数: 无 ***********************************************************************/ void UartSendString(char *Data, int len) { uint i; for(i=0; i i++) { U0DBUF = *Data++; while(UTX0IF == 0); UTX0IF = 0; } }4. 串口中断处理函数
/********************************************************************** * 名 称: UART0_ISR(void) 串口中断处理函数 * 描 述: 当串口 0 产生接收中断，将收到的数据保存在 RxBuf 中 **********************************************************************/ #pragma vector = URX0_VECTOR __interrupt void UART0_ISR(void) { URX0IF = 0; // 清中断标志 RxBuf = U0DBUF; }5. 烟雾传感器数据读取
/**************************************************************** * 名 称: myApp_ReadGasLevel() * 功 能: 烟雾传感器数据读取 * 入口参数: 无 * 出口参数: 无 *****************************************************************/ uint16 myApp_ReadGasLevel( void ) { uint16 reading = 0; /* Enable channel */ ADCCFG |= 0x80; /* writing to this register starts the extra conversion */ ADCCON3 = 0x87; /* Wait for the conversion to be done */ while (!(ADCCON1 0x80)); /* Disable channel after done conversion */ ADCCFG = (0x80 ^ 0xFF); /* Read the result */ reading = ADCH; reading |= (int16) (ADCH 8); reading = 8; return (reading); }6. LED 灯控制函数
/**************************************************************** * 名 称: led_opt() * 功 能: LED 灯控制函数 * 入口参数: RxData：接收到的指令 flage：led 的操作，点亮或者关闭 * 出口参数: 无 *****************************************************************/ void led_opt(char RxData[],unsigned char flage) { switch(RxData[1]) { case 1: LED1 = (flage==DEV_ID_LED_ON)?ON:OFF; break; /* TBD for led2 led3*/ default: break; } return; }7. 主程序
/**************************************************************************** * 主程序入口函数 ****************************************************************************/ void main(void) { CLKCONCMD = ~0x40; // 设置系统时钟源为 32MHZ 晶振 while(CLKCONSTA 0x40); // 等待晶振稳定为 32M CLKCONCMD = ~0x47; // 设置系统主时钟频率为 32MHZ InitLed(); // 设置 LED 灯相应的 IO 口 InitUart(); // 串口初始化函数 UartState = UART0_RX; // 串口 0 默认处于接收模式 memset(RxData, 0, SIZE); while(1) { // 接收状态 if(UartState == UART0_RX) { // 读取数据，遇到字符 # 或者缓冲区字符数量超过 4 就设置 UartState 为 CONTROL_DEV 状态 if(RxBuf != 0) { // 以 # 为结束符, 一次最多接收 4 个字符 if((RxBuf != #) (count 4)) { RxData[count++] = RxBuf; } else { // 判断数据合法性，防止溢出 if(count = 4) { // 计数清 0 count = 0; // 清空接收缓冲区 memset(RxData, 0, SIZE); } else{ // 进入发送状态 UartState = CONTROL_DEV; } } RxBuf = 0; } } // 控制控制外设状态 if(UartState == CONTROL_DEV) { // 判断接收的数据合法性 //RxData[]: | device | data |crc | # | //check_crc: crc = device ^ data //if(RxData[2] == (RxData[0]^RxData[1])) { switch(RxData[0]) { case DEV_ID_LED_ON : led_opt(RxData,DEV_ID_LED_ON); break; case DEV_ID_LED_OFF: led_opt(RxData,DEV_ID_LED_OFF); break; case DEV_ID_DELAY: break; case DEV_ID_GAS: send_gas(); break; default: break; } } UartState = UART0_RX; count = 0; // 清空接收缓冲区 memset(RxData, 0, SIZE); } } }四、上位机功能函数
结构体
#define DEV_ID_LED_ON 0X1 #define DEV_ID_LED_OFF 0X2 #define DEV_ID_DELAY 0X3 #define DEV_ID_GAS 0X4struct data{ unsigned char device; unsigned char crc; unsigned short data; };
函数
void uart_init(void ) { int nset1,nset2; serial_fd = open( /dev/ttyUSB0 , O_RDWR); if(serial_fd == -1) { printf( open() error\n exit(1); } nset1 = set_opt(serial_fd, 115200, 8, N , 1); if(nset2 == -1) { printf( set_opt() error\n exit(1); } } int Menu() { int option; system( clear printf( \n\t\t************************************************\n printf( \n\t\t** ALARM SYSTERM **\n printf( \n\t\t** 1----LED **\n printf( \n\t\t** 2----GAS **\n printf( \n\t\t** 0----EXIT **\n printf( \n\t\t************************************************\n while(1) { printf( Please choose what you want: scanf( %d , option); if(option 0||option 2) printf(\t\t choose error!\n else break; } return option; } // RxData[]: | device | data |crc | # | void led() { int lednum = 0; int onoff; char cmd[4]; // 选择 led 灯 while(1) { printf( input led number :[1 2]\n# scanf(%d , lednum); //check if(lednum 1 || lednum 2) { printf( invalid led number\n system( clear continue; }else{ break; } } printf(operation: 1 on , 0 off\n scanf( %d , onoff); if(onoff == 1) { cmd[0] = DEV_ID_LED_ON; }else if(onoff == 0) { cmd[0] = DEV_ID_LED_OFF; }else{ printf( invalid led number\n return; } cmd[1] = lednum; //fulfill crc area cmd[2] = cmd[0]^cmd[1]; cmd[3] = # // 表示结束符 tcflush(serial_fd, TCIOFLUSH); int i = 0; for(i=0;i i++) { printf( %d ,cmd[i]); } printf(\n write(serial_fd, cmd,sizeof(cmd)); sleep(1); } // RxData[]: | device | data |crc | # | void gas() { int len ; unsigned short GasLevel; struct data msg; char gas[4]={0}; char cmd[4]; cmd[0] = DEV_ID_GAS; cmd[3] = # // 表示结束符 write(serial_fd, cmd,sizeof(cmd)); sleep(1); len = read(serial_fd, msg,sizeof(struct data)); // 转换读取的 gas 数据格式 GasLevel = msg.data; gas[0] = GasLevel / 100 + 0 gas[1] = GasLevel / 10%10 + 0 gas[2] = GasLevel % 10 + 0 printf(%s\n ,gas); getchar(); } void run() { int x; while(1) { x=Menu(); switch(x) { case 1: led(); break; case 2: gas(); break; case 0: printf( \n\t\t exit!\n\n close(serial_fd); exit(0); default: fg=1; break; } if(fg) break; } } int main() { uart_init(); run(); return 0; }五、运行结果
1. 上位机运行界面
主菜单
2. 点亮 led 灯
点亮 led1：
3. 灭灯
熄灭 led1
4. 读取烟雾传感器数据
获取烟雾数据
烟雾的数据是 079，可以点根华子，你会发现每次读取的值都是在变化。
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