Compare commits

...

94 Commits

Author SHA1 Message Date
795a1279b1 Extract reusable device protocols, ports and logic analyzers from SETGUI 2026-09-23 20:11:37 +03:00
80ba17d77d Добавить протокол Altera Logic и общие клиенты прошивки 2026-09-19 07:12:09 +03:00
def3eb08f3 perf(ds18b20-ds2480): передавай байты в Data Mode 2026-09-15 22:45:07 +03:00
3020de7e0c feat(ds18b20-ds2480): добавь порт F407 и асинхронную подтяжку 2026-09-15 22:32:30 +03:00
df02070cc4 merge: сохрани историю NAND, уже включённую в c/parallel-nand 2026-09-15 22:15:19 +03:00
00f8dff838 Merge remote-tracking branch 'origin/feature/konor-runtime-settings' 2026-09-15 22:15:07 +03:00
7b2f74a3ff merge: объедини DS2480 и актуальный templates в main 2026-09-15 22:15:06 +03:00
96ce6f8759 feat(ds18b20-ds2480): добавь драйвер датчиков через UART-мост 2026-09-15 16:57:33 +03:00
874d2e1dfc Объединить разработки CAN и STM32 в master 2026-09-15 15:57:48 +03:00
698632ebf3 Сохранить текущие изменения NAND и LED перед объединением веток 2026-09-15 15:57:06 +03:00
67cca68fcc feat: sync current parallel NAND implementation from templates 2026-09-15 12:25:15 +03:00
c0c20f6dc2 feat: add STM32F103ZE FSMC NAND port 2026-09-12 00:24:40 +03:00
11f16f618b docs: restore compact pinout tables 2026-09-11 22:04:08 +03:00
3a1e8d469a docs: make pinout readable in narrow views 2026-09-11 22:02:34 +03:00
daaca0d94b feat: add STM32F103RC support for HY27UF084G2M 2026-09-11 19:42:15 +03:00
20dbc2c721 fix(set-protocol): сохрани совместимость порта с ARMCC 2026-09-07 08:42:02 +03:00
e95338d781 fix(set-protocol): убери libc из порта DevBoard F407 2026-09-07 08:41:26 +03:00
daa3466a41 feat(set-protocol): добавь порт F407 для DevBoard_V1 2026-09-07 08:32:02 +03:00
c9cf797132 Добавить HTML-справочник CAN v1 и v2 2026-09-06 03:09:53 +03:00
b0f3731554 Добавить HTML-справочник CAN v1 и v2 2026-09-06 03:03:59 +03:00
9ad0322c71 Добавить порт SETProtocol v2 для TMS320F2812 2026-09-06 02:14:17 +03:00
1511719bb9 Расширить общий протокол CAN_Bal_2812 2026-09-06 01:06:30 +03:00
0ce464499f Добавить общую модель конструктора ProtoCAN для Android 2026-09-06 00:11:25 +03:00
27ef6fcfdf Merge remote-tracking branch 'origin/codex/trend-display-scale' into HEAD 2026-09-05 11:43:08 +03:00
235d5d81a2 Share PM67 upload protocol through C core 2026-09-05 11:37:03 +03:00
59f847e900 Добавить множитель и IQ в Python-тренды 2026-09-05 03:45:05 +03:00
286e454464 Добавить выпуск прошивок из Keil и CCS 2026-09-05 03:16:16 +03:00
e691dfc337 Добавить публикацию каталога прошивок 2026-09-05 03:05:17 +03:00
f5f15f6a04 Сохранить совместимость ABI графиков 2026-09-05 02:44:08 +03:00
be066a57eb Дополнить общий контракт границ осей 2026-09-05 02:43:07 +03:00
b1f7b965f4 Расширить общие API графиков и GAS обмена 2026-09-05 02:37:11 +03:00
78d3f6690b Align Android parser statistics with C core 2026-09-04 21:10:02 +03:00
6a82b309cc Move PM35 protocol into shared C core 2026-09-04 21:06:40 +03:00
2316a5a26a Добавить Android API протокола ПМ35 2026-09-04 20:39:04 +03:00
de5dc18a43 Merge pull request 'Расширить графики и общие протоколы CAN и Periph28335' (#4) from feature/plot-can-periph-updates into master
Reviewed-on: #4
2026-09-04 19:18:54 +03:00
d44d57a7aa Убрать лишнюю строку в Legacy CAN API 2026-09-04 19:17:27 +03:00
b972b6f33c Добавить канал TMS в каталог прошивок 2026-09-04 19:15:48 +03:00
454baeed98 Добавить общий протокол Periph28335 2026-09-04 19:15:48 +03:00
01ffc0e496 Добавить общий Python API старого CAN terminal 2026-09-04 19:15:47 +03:00
3c4ac9963d Добавить общий API старого CAN terminal 2026-09-04 19:15:47 +03:00
d9eb7dd9ad feat(plot): lock axes and calculate marker levels in dB 2026-09-04 19:15:47 +03:00
f6787163dc feat(plot): configure one or two marker pairs per axis 2026-09-04 19:15:47 +03:00
5f8fc07f2a Merge pull request 'Добавить общие графики и драйвер parallel NAND' (#3) from feature/shared-plot-and-parallel-nand into master
Reviewed-on: #3
2026-09-04 12:39:12 +03:00
c8565d868d Убрать лишнюю строку в модели маркеров 2026-09-04 12:36:56 +03:00
1523640414 Добавить общий Python-парсер каталога прошивок 2026-09-04 12:31:42 +03:00
fa6f615e81 Добавить безопасный клиент каталога прошивок Android 2026-09-04 12:30:37 +03:00
392817432b Поддержать настройки трендов в Python 3.8 2026-09-04 12:23:07 +03:00
1f1006bf2a Добавить переносимый драйвер parallel NAND 2026-09-04 12:22:21 +03:00
20850b26df Добавить переносимый драйвер parallel NAND 2026-09-04 12:22:21 +03:00
e163d9ba55 Добавить общие графики, декодер KONOR и порт STM32 bxCAN 2026-09-04 12:22:17 +03:00
1296773346 feat(protocan): decode KONOR runtime settings 2026-09-01 21:32:56 +03:00
af82687e42 Добавить переносимый планировщик PULSE 2026-09-01 20:54:58 +03:00
e9ec078b38 Объединить SETProtocol v2 и общие кодеки (#1)
Reviewed-on: #1
2026-09-01 20:43:49 +03:00
43410c3f12 Merge origin/master into SETProtocol v2 integration branch 2026-09-01 20:41:07 +03:00
076c51c083 fix(python): support library lookup on Python 3.8 2026-09-01 20:31:18 +03:00
e9c5ec90b8 refactor(python): centralize ProtoCAN decoder 2026-09-01 12:00:53 +03:00
00a0f944c4 refactor(python): centralize SETProtocol v2 codec 2026-09-01 11:56:24 +03:00
9c0701ab9b refactor(android): centralize Kotlin protocol codecs 2026-09-01 11:54:35 +03:00
9b636a9f40 feat(setprotocol): define system payload schemas 2026-09-01 11:47:08 +03:00
19becd7b8c refactor: merge protocol cores as SETProtocol 2026-09-01 09:58:35 +03:00
5504104cc5 feat(protocan): вынеси GUI-кадрирование в общий ABI 2026-08-31 21:02:23 +03:00
e6bea52db0 fix(protocan): держи import library в build-каталоге 2026-08-31 20:58:52 +03:00
92fc2ade58 docs(protocan): перенеси канонический протокол из SETCAN 2026-08-31 20:55:04 +03:00
080b6900f5 feat(protocan): добавь JNI-разбор идентификатора 2026-08-31 20:50:40 +03:00
68040a2803 fix(protocan): исправь вызов MSVC из host builder 2026-08-31 20:48:17 +03:00
7fe76b3c3b build(protocan): добавь host-сборку без CMake 2026-08-31 20:48:01 +03:00
0f77a510e6 feat(protocan): открой разбор ID и статистику FFI 2026-08-31 20:46:52 +03:00
7910a07f2f feat(protocan): добавь общий ABI для GUI 2026-08-31 20:45:34 +03:00
2fd51a1d7e docs: move SETCAN documentation into templates 2026-08-31 19:30:54 +03:00
de180750aa feat(can-sensor): add STM32F1 bxCAN port 2026-08-31 18:50:52 +03:00
648457e587 protocan-boot: support single-slot targets 2026-08-31 01:06:16 +03:00
5f3a9879d5 Add C28x RS boot ports for F2812 and F28335 2026-08-30 15:30:08 +03:00
9ce32b56d4 Add reusable firmware info module 2026-08-30 07:01:59 +03:00
05863db2a2 docs: add Windows HTML build script 2026-08-30 06:12:50 +03:00
4b32cda46e docs: add HTML library catalog 2026-08-30 03:44:36 +03:00
217073982f feat(rs485-boot): add STM32F103 and G474 ports 2026-08-30 01:37:12 +03:00
94c991380b docs(porting): опиши структуру проектов STM32 2026-08-30 01:13:43 +03:00
5a8724da6d docs(protocan-boot): уточни границы блоков слота 2026-08-30 01:13:42 +03:00
d507b84a76 Обновить Python-декодер ProtoCAN Boot 2026-08-29 22:18:53 +03:00
d3bb634fb1 feat(protocan-boot): добавь прошивку приборов по CAN 2026-08-29 17:11:53 +03:00
a1d2d05f42 тест 2026-08-26 21:01:51 +03:00
1345766efb Обновить can-sensor для SETCAN SETTINGS 2026-08-26 20:47:59 +03:00
085eb3c8bd feat: add unified SET protocol v2 2026-08-24 19:19:32 +03:00
033c7ab9e8 feat(ds18b20): порты 1-Wire для STM32G4 и STM32F4
Добавлены реализации низкоуровневой шины для STM32G431/G474 и
STM32F407VET6 с шаблонами onewire_config.h под каждый камень.
Логика повторяет порт STM32F1: открытый сток, задержки по DWT,
запрет прерываний на один тайм-слот.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
2026-08-23 13:14:23 +03:00
7e3971dab3 docs: индекс библиотек и порядок подключения к проектам
Таблицы: что делает каждая библиотека, какие у неё зависимости и что
требуется от платформы; где она уже работает; как подключать репозиторий
сабмодулем или subtree.

Отдельным разделом — что сюда не попало и почему: SETCAN/Src/protocan.c
(59 вызовов HAL), драйверы 1921vk028 на plib028, вендорные Drivers.
Там же сказано, что из них имеет смысл вытаскивать, чтобы следующий
разбор не начинался с нуля.
2026-08-23 01:15:36 +03:00
02da823a94 feat(protocan-py): хостовые кодеки ProtoCAN и каталога на Python
Собрано из SETGUI/src/gui_desktop/core (protocan, can_transport, protocol,
gas_catalog); в CAN_to_RS485/template/python лежала такая же копия.

Только stdlib: ни Qt, ни pyserial — модулям передают bytes, порт и
таймауты остаются делом вызывающего кода. Кодировщики совпадают побайтово
с c/protocan-transport, что зафиксировано эталонами в его тестах.

Добавлен __init__.py: gas_catalog импортирует protocol относительным
импортом, без пакета копия в CAN_to_RS485/template не собиралась.
2026-08-23 01:15:36 +03:00
34cbd92808 feat(rtc-service): служба RTC с резервированным backup-томом
Перенесена из k1921vk028/1921vk028/lib/rtc_service.

Ядро rtc_service_core.c зависит только от stddef, string и собственных
заголовков; доступ к часам и backup-памяти вынесен в rtc_service_port.h.
Порт для K1921VK028 идёт в комплекте и служит образцом для следующего МК.
2026-08-23 01:15:36 +03:00
3dc636e012 feat(protocan-transport): транспортный уровень ProtoCAN и каталог GUI
Перенесён из репозитория protocan-transport, который подключался
сабмодулем в CAN_to_RS485.

Кадрирование AA 55 с CRC16 поверх любого байтового потока (RS485, RS232,
USB CDC), разбор 29-битного идентификатора, общее адресное пространство
регистров и каталог с подпиской на поток значений для SETGUI. Состояние
живёт в структурах вызывающего, поэтому в одной прошивке поднимается
сколько угодно независимых каналов. Порт STM32F4 (USART + DMA) в комплекте.

Хостовые тесты test_transport и test_gui проходят.
2026-08-23 01:15:35 +03:00
873ac438f3 feat(ds18b20): термометры DS18B20 поверх программной 1-Wire
Перенесён из репозитория ds18b20, который подключался сабмодулем в
KONOR_ds18b20. История библиотеки осталась там; сюда пришло состояние
на момент переезда.

Ядро на C99 без stm32f10x.h и динамической памяти. Порт — пять функций
(Init, DelayUs, Reset, WriteBit, ReadBit); реализация для STM32F1 идёт
в комплекте в ports/stm32f1. Хостовые тесты на модели шины с виртуальными
датчиками проходят: tests/test_ds18b20.c.
2026-08-23 01:15:34 +03:00
13f2c8fe64 feat(can-sensor): передача ROM датчиков парой CAN-кадров
Перенесён из KONOR_ds18b20/lib/can.

64-битный идентификатор датчика и преамбула не помещаются в восемь байт
поля данных, поэтому сообщение идёт двумя кадрами. Сборку на приёме
библиотека делает сама: кадр ROM без преамбулы и кадр неверной длины
отбрасываются и учитываются в dropped_frames.
2026-08-23 01:15:12 +03:00
11bf8b6c11 feat(eeprom-ft24c256): драйвер EEPROM 24Cxx по I2C
Перенесён из KONOR_ds18b20/lib/eeprom; в OpticalTester лежала такая же копия.

Запись режется по границам страниц внутри библиотеки: микросхема
принимает до 64 байт за транзакцию, но при переходе через границу
страницы счётчик адреса заворачивается и затирает уже принятые байты.
Вызывающему коду об этом думать не нужно.
2026-08-23 01:15:12 +03:00
1248a6551a feat(menu): экранное меню со стеком экранов и прокруткой
Перенесён из KONOR_ds18b20/lib/menu; в OpticalTester лежала такая же копия.

Содержимое экрана движок запрашивает обратными вызовами, поэтому один
экран описывает и статический список, и перечень датчиков переменной
длины. Рисует через Menu_Painter: от драйвера дисплея не зависит,
цвет передаётся как есть — подходит и RGB565, и монохром.
2026-08-23 01:15:12 +03:00
54f0ba7b0e feat(keypad): опрос шести кнопок с антидребезгом и автоповтором
Перенесён из KONOR_ds18b20/lib/keypad; в OpticalTester лежала такая же копия.

О портах и таймерах библиотека не знает: уровни приходят обратным вызовом
read(), время — параметром Keypad_Poll(). События складываются в очередь
на восемь штук, поэтому быстрое нажатие не теряется, пока приложение
перерисовывает экран.
2026-08-23 01:15:11 +03:00
c7798c02db feat(st7789): драйвер TFT-панелей ST7789V поверх SPI
Перенесён из KONOR_ds18b20/lib/st7789; в OpticalTester лежала побайтово
такая же копия.

Ядро не включает заголовки МК и не заводит кадрового буфера: примитивы
пишут пиксели потоком, поэтому драйвер работает на МК с единицами
килобайт ОЗУ. Платформа подключается через ST7789_Io: обязательны
write, set_command и delay_ms, остальное — по разводке платы.
2026-08-23 01:15:11 +03:00
399 changed files with 78633 additions and 0 deletions

2
.gitignore vendored
View File

@@ -2,6 +2,7 @@
build/
cmake-build-*/
*.o
*.obj
*.d
*.a
*.elf
@@ -22,3 +23,4 @@ __pycache__/
*.uvguix.*
Thumbs.db
Desktop.ini
.codex-build/

122
NEW_PROJECT.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,122 @@
# Новый проект на переносимых библиотеках
Этот репозиторий содержит два разных типа кода:
1. `c/<library>/include` и `c/<library>/src` — переносимое ядро;
2. `c/<library>/ports/<family>` — небольшой аппаратный порт конкретного
семейства микроконтроллеров.
Привязка выводов, частоты шин и выбранной периферии принадлежит плате и всегда
остаётся в проекте в `app_config.h` либо в узком конфигурационном заголовке
библиотеки, например `onewire_config.h`.
## Рекомендуемая структура прошивки
```text
my-device/
app/ логика изделия
include/
src/
board/ одна конкретная плата
app_config.h выводы, частоты, адреса, возможности платы
port/ связь библиотек с SDK выбранного МК
display_port.c
keypad_port.c
eeprom_port.c
can_port.c
vendor/ CMSIS, startup, linker script или Cube-generated код
lib/templates/ git submodule этого репозитория
```
Не следует помещать `stm32xxxx.h`, `HAL_*`, регистры, IRQ handlers и номера
выводов в `app/` или в ядро библиотеки. Тогда при переходе на другой МК
заменяются только `board/`, `port/`, startup и linker script.
## Выбор готового порта DS18B20
| Целевой МК | Файл порта | Шаблон конфигурации |
|---|---|---|
| STM32F103 | `c/ds18b20/ports/stm32f1/onewire_stm32f1.c` | `onewire_config.f103.template.h` |
| STM32G431 | `c/ds18b20/ports/stm32g4/onewire_stm32g4.c` | `onewire_config.g431.template.h` |
| STM32G474 | `c/ds18b20/ports/stm32g4/onewire_stm32g4.c` | `onewire_config.g474.template.h` |
В сборку добавляются ровно три файла:
```text
c/ds18b20/src/onewire.c
c/ds18b20/src/ds18b20.c
c/ds18b20/ports/<family>/onewire_<family>.c
```
Пути включения:
```text
c/ds18b20/include
board
```
Нужный шаблон копируется в `board/onewire_config.h`; после этого в нём
меняются только порт, номер вывода и бит тактирования GPIO.
G431 и G474 намеренно используют один исходник порта: GPIO, RCC и DWT для
этой задачи совместимы. Раздельными остаются конфигурация платы, startup,
linker script и выбранный CMSIS device define.
## Выбор готового порта parallel NAND
| Целевой МК | Реализация шины | Каталог порта |
|---|---|---|
| TMS320F2812 | XINTF Zone 6 | `c/parallel-nand/ports/tms320f2812` |
| STM32F103RCT6 | GPIO bit-bang, поскольку FSMC недоступен в LQFP64 | `c/parallel-nand/ports/stm32f103rc` |
| STM32F103ZET6 | FSMC NAND Bank 3 | `c/parallel-nand/ports/stm32f103ze` |
| STM32F407VET6 | FSMC NAND Bank 2 | `c/parallel-nand/ports/stm32f407ve` |
| STM32G474CEU6 | GPIO bit-bang для UFQFPN48 | `c/parallel-nand/ports/stm32g474ce` |
Ядро поддерживает профили Micron `MT29F1G08ABADA` и Hynix
`HY27UF084G2M`. В сборку добавляются `src/parallel_nand.c`, при необходимости
`src/parallel_nand_gas.c` или `src/parallel_nand_pcan_gas.c`, и ровно один
аппаратный порт. Конкретная распиновка, требуемые модули HAL и пример
инициализации приведены в README выбранного порта.
Для `PROGRAM`/`ERASE` линия `WP#` должна управляться портом. Готовые порты
STM32F103RC, STM32F103ZE и STM32G474CE объявляют поддержку записи. Базовые
схемы TMS320F2812 и STM32F407VE фиксируют `WP#` аппаратно и безопасно
возвращают `PNAND_ERROR_WRITE_PROTECTED`, пока плата и порт не доработаны.
Рабочий пример полноценного G474-порта находится в соседнем проекте
`candleLight_fw`: `src/device/device_g4.c` отвечает за clock/GPIO,
`src/can/m_can.c` — за FDCAN, а `include/config.h` — за привязку платы
STM32G474VET6. Эти файлы остаются в прошивке, поскольку зависят от STM32 HAL,
USB gs_usb и конкретной разводки адаптера; переносимая логика протоколов
остаётся в `templates`.
## Какие части KONOR уже общие
| Возможность | Переносимое ядро | Что остаётся в `port/` проекта |
|---|---|---|
| DS18B20/1-Wire | `c/ds18b20` | готовый порт выбранного семейства и вывод |
| дисплей ST7789 | `c/st7789` | SPI, DC, CS, RESET, подсветка и задержка |
| кнопки | `c/keypad` | настройка GPIO и чтение уровней |
| меню | `c/menu` | только привязка painter к дисплею |
| индикация состояний | `c/led-indicator` | готовый STM32 HAL-порт или callbacks GPIO и выбранного таймера |
| EEPROM FT24C256 | `c/eeprom-ft24c256` | I2C write/write-read и задержка |
| CAN SETTINGS | `c/can-sensor` | bxCAN для F103 либо FDCAN для G431/G474 |
Порт дисплея, EEPROM и CAN нельзя честно сделать только по названию МК:
нужно знать экземпляр периферии, альтернативную функцию и выводы конкретной
платы. Поэтому библиотеки принимают таблицы обратных вызовов, а короткие
адаптеры лежат в проекте рядом с `app_config.h`.
## Порядок создания проекта
1. Создать проект в CubeMX/Keil либо добавить CMSIS, startup и linker script.
2. Подключить `templates` сабмодулем.
3. Добавить только ядра нужных библиотек.
4. Выбрать готовый 1-Wire порт по таблице выше.
5. Создать `board/app_config.h` с выводами и частотами.
6. Реализовать короткие адаптеры SPI/GPIO/I2C/CAN в `port/`.
7. Сначала прогнать host-тесты библиотек, затем проверить аппаратные порты
логическим анализатором или осциллографом.
Так новый проект не является копией старого: он использует общие ядра одной
версии, а аппаратные отличия видны в одном небольшом каталоге `port/`.

127
README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,127 @@
# templates
Общий репозиторий переносимых библиотек. Одно место, откуда прошивки и
инструменты забирают код, который не привязан к плате и повторяется из
проекта в проект.
Правило отбора одно: **ядро не знает о платформе**. Ни HAL, ни ОС, ни
динамической памяти, ни глобального состояния — всё аппаратное живёт в порте,
который приносит с собой проект. Библиотеки не зависят друг от друга и
подключаются поодиночке.
```
templates/
c/ библиотеки на C99: заголовок, реализация, README, где есть — порт и тесты
python/ модули на чистом Python 3.9+, только stdlib
tools/ общие инструменты сборки и выпуска прошивок
```
Пошаговая раскладка нового проекта и выбор портов для STM32F103, STM32G431
и STM32G474 описаны в [`NEW_PROJECT.md`](NEW_PROJECT.md).
Нормативная документация SETCAN/ProtoCAN, реестр общего адресного пространства
и исходный Excel собраны в [`doc/setcan`](doc/setcan/README.md).
## Что лежит
### C
| Библиотека | Что делает | Зависимости | Что нужно от платформы |
|---|---|---|---|
| [`c/st7789`](c/st7789) | TFT ST7789V по SPI, RGB565, текст без кадрового буфера | `stdint.h` | SPI-запись, линия DC, задержка |
| [`c/keypad`](c/keypad) | шесть кнопок: антидребезг, автоповтор, удержание, очередь событий | `stdint.h` | чтение уровня кнопки, время в мс |
| [`c/menu`](c/menu) | экранное меню: стек экранов, курсор, прокрутка, тема | `stdint.h` | заливка прямоугольника, вывод строки |
| [`c/led-indicator`](c/led-indicator) | неблокирующие режимы LED: работа, активность, предупреждение и ошибка | C99 | логическая запись канала, время выбранного таймера — **STM32F1/F4/G4 HAL-порт в комплекте** |
| [`c/eeprom-ft24c256`](c/eeprom-ft24c256) | EEPROM 24Cxx по I²C с нарезкой записи по страницам | `stdint.h` | две I²C-транзакции, задержка |
| [`c/can-sensor`](c/can-sensor) | однокадровые SETCAN SETTINGS для 64-битных ROM | ядро: `stdint.h`; порт F1: CMSIS | callbacks либо готовый bxCAN STM32F1 |
| [`c/ds18b20`](c/ds18b20) | термометры DS18B20 поверх программной 1-Wire | `stdint.h` | Init, DelayUs, Reset, WriteBit, ReadBit — **порты STM32F103, STM32G431 и STM32G474 в комплекте** |
| [`c/ds18b20-ds2480`](c/ds18b20-ds2480) | DS18B20 через DS2480B: поиск ROM, температура, EEPROM, паразитное питание | C99 | UART 9600 8N1, сброс моста, задержка |
| [`c/set-protocol`](c/set-protocol) | единое ядро SETProtocol: SET v2, совместимые ProtoCAN/GUI v1, GAS, телеметрия, firmware flow и стабильный host ABI | C99 | COM/SLCAN/SocketCAN/USB/Ethernet или callbacks — **Windows, Android, STM32F4 и TMS320F2812-порты в комплекте** |
| [`c/set-protocol/ports/stm32f407-devboard-v1`](c/set-protocol/ports/stm32f407-devboard-v1) | доступ SETGUI к Modbus-регистрам F407 через CAN485 DevBoard_V1 | `pcan_modbus_server`, STM32 HAL CAN | bxCAN FIFO0 и callbacks карты регистров |
| [`c/set-protocol/ports/stm32-bxcan`](c/set-protocol/ports/stm32-bxcan) | порт прикладного ProtoCAN для STM32, бывший SETCAN; сохранён API `PROTOCAN_*` | STM32 HAL CAN/RTC/TIM + общее ядро `pcan_id` | classic bxCAN; настройки платы предоставляет прошивка |
| [`c/set-protocol/ports/tms320f2812`](c/set-protocol/ports/tms320f2812) | SETProtocol v2 firmware service по segmented classic CAN | `set_protocol`, `set_can`, `set_firmware` | CAN TX, Flash erase/write/read, optional signature policy и reboot |
| [`c/protocan-boot`](c/protocan-boot) | адресная прошивка по ProtoCAN: A/B-слоты, сессия, CRC32, verify и rollback-контракт | C99 | CAN TX, erase/write Flash, boot metadata, проверка образа и reboot |
| [`c/rs485-boot`](c/rs485-boot) | прошивка по RS-485 в формате SETGUI v1: потоковый parser, CRC32 и resume | C99 | UART TX/RX, DE, Flash — **порты STM32F103 и STM32G474VET в комплекте** |
| [`c/rtc-service`](c/rtc-service) | RTC с резервированным backup-томом | `stdint.h` | доступ к RTC и backup-памяти — **порт K1921VK028 в комплекте** |
| [`c/firmware-info`](c/firmware-info) | SemVer, build stamp и git build ID работающего образа | C99 | config-порты STM32F1/F4/G4 и К1921ВК028; упаковка для Modbus/SETGUI |
| [`c/parallel-nand`](c/parallel-nand) | parallel NAND x8: raw read/program/erase, профили Micron MT29F1G08 и Hynix HY27UF084G2M, bad-block marker и банковое окно GAS для SETGUI | C99, опционально `set-protocol/pcan_gas` | **порты TMS320F2812, STM32F103RC/ZE, STM32F407VE и STM32G474CEU6; запись требует управляемого WP#** |
### Python
| Модуль | Что делает | Зависимости |
|---|---|---|
| [`python/setprotocol/firmware_database.py`](python/setprotocol/firmware_database.py) | база прошивок: HTTPS-каталог, скачивание с SHA-256 и кэшем, публикация в Gitea без SETGUI; [подключение и CLI](tools/firmware-publish/DATABASE.md) | stdlib, Python 3.10+ |
| [`python/setprotocol/firmware_publish.py`](python/setprotocol/firmware_publish.py) | общие метаданные публикации, SHA-256, release tag и обновление каталога прошивок; [подключение](tools/firmware-publish/PORTING.md) | stdlib; сетевой адаптер в SETGUI |
| [`python/setprotocol/firmware_catalog.py`](python/setprotocol/firmware_catalog.py) | модель и parser каталога `firmware.releases` | stdlib |
| [`python/protocan`](python/protocan) | разбор ProtoCAN, транспортный кадр моста, кадр SETGUI, кодеки каталога | stdlib, Python 3.9+ |
| [`python/protocan/trends.py`](python/protocan/trends.py) | общие настройки графиков, ограниченная история, ctypes-декодер GAS/raw CAN | stdlib, опционально SETProtocol DLL/SO |
### Инструменты
| Инструмент | Что делает |
|---|---|
| [`tools/firmware-publish`](tools/firmware-publish) | единый BAT и конфигурации для проверки и публикации `.hex` Keil / `.bin` CCS 12 в каталоге SETGUI |
Общие тренды для Android GUI и SETGUI: [формат JSON, C99-ядро и адаптеры](c/set-protocol/docs/GUI_TRENDS.md).
Общие масштабирование и маркеры: [C99, JNI и Python/Qt](c/set-protocol/docs/GUI_PLOT.md).
Кодировщики `c/set-protocol` и `python/protocan` дают побайтово
одинаковый результат — это зафиксировано эталонами в тестах на C.
Интерактивная документация общего ядра: [`doc/setprotocol.html`](doc/setprotocol.html).
В ней отдельно описаны граница ядра, ABI, память, три wire format и состояние
портов Windows, Android, Linux и MCU.
## Как подключить к проекту
**Сабмодуль** — когда нужна одна конкретная версия и обновление по команде:
```
git submodule add https://git.rd12.ru/Andrey/templates.git lib/templates
git submodule update --init --recursive
```
Дальше в сборку добавляются только нужные каталоги:
```
lib/templates/c/st7789/st7789.c
lib/templates/c/menu/menu.c
```
**Subtree** — когда правки чаще идут из проекта в библиотеку:
```
git subtree add --prefix lib/templates https://git.rd12.ru/Andrey/templates.git master --squash
git subtree pull --prefix lib/templates https://git.rd12.ru/Andrey/templates.git master --squash
```
Копировать файлы руками не нужно: копия расходится с оригиналом за пару
недель, и потом непонятно, какая версия правильная.
## Где эти библиотеки уже работают
| Проект | Что берёт |
|---|---|
| `KONOR_ds18b20` | st7789, keypad, menu, eeprom-ft24c256, can-sensor, ds18b20, firmware-info |
| `OpticalTester` | st7789, keypad, menu, eeprom-ft24c256 |
| `CAN_to_RS485` | set-protocol legacy transport, python/protocan |
| `candleLight_fw` | эталон разделения общей логики и G431/G474 FDCAN-порта; общий ProtoCAN Boot переносится по контракту `protocan-boot` |
| `SETGUI` | python/protocan |
| `SETGUI`, Android GUI и новые устройства SET | set-protocol |
| `k1921vk028` | rtc-service |
## Что сюда не попало и почему
| Код | Почему не переносится | Что можно вытащить |
|---|---|---|
| `1921vk028/drivers/user/src/one_wire_user.c` | аппаратный 1-Wire `OWI_*` из `plib028`, мигание светодиодом прямо внутри опроса датчика | логика DS18B20 уже есть в `c/ds18b20` — переносится порт, а не алгоритм |
| `1921vk028/drivers/GPIO`, `uart`, `optical`, `Interrupt` | целиком на регистрах `plib028` | переносить стоит не код, а приём: таблица описаний портов вместо `#define`, разбросанных по файлу |
| `Drivers/` внутри прошивок | вендорный HAL и CMSIS | ничего, приходит со своим SDK |
Строчку в этой таблице стоит завести, когда очередной драйвер решили не
переносить: следующий человек не будет разбираться заново.
## Правила
[CONTRIBUTING.md](CONTRIBUTING.md) — что считается переносимой библиотекой,
как оформлять порт, как называть коммиты.

80
RULES.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,80 @@
# Правила общего кроссплатформенного кода
Этот репозиторий — единственный источник общих алгоритмов для `GUI_Android`,
`SETGUI`, прошивок и будущих GUI. Копирование одной реализации между Kotlin,
Python, C# или другим языком запрещено.
## 1. Граница C-ядра и порта
В `c/set-protocol` на C99 обязательно размещаются:
- форматы кадров и идентификаторов, CRC/checksum, endian-преобразования;
- построение команд, разбор и проверка ответов;
- автоматы обмена, сегментация, повтор, таймаутные состояния без системных часов;
- общие вычисления, таблицы и каталоги, влияющие на поведение протокола;
- проверка образов прошивки и других бинарных форматов.
Порт на языке GUI содержит только:
- вызовы C через стабильный ABI (`ctypes`, JNI, P/Invoke, Swift FFI и т. п.);
- преобразование C-структур в модели языка без повторения алгоритма;
- работу с USB, COM, Bluetooth, SocketCAN и API операционной системы;
- жизненный цикл, потоки, разрешения, хранение настроек и UI;
- локализованный текст и чисто визуальные преобразования.
Порт не вычисляет CRC, не собирает wire-пакет и не разбирает его поля заново.
Если для функции C-ядро недоступно, приложение сообщает об ошибке сборки или
загрузки. Алгоритмический fallback на языке GUI запрещён: он снова создаёт две
версии протокола.
## 2. Разделение контроллеров
Профили контроллеров нельзя сливать по совпадению названия транспорта:
- **ПМ67 / TMS320F2812** — основной контроллер, собственные RS и CAN;
- **ПМ35 / TMS320F28335 periph** — отдельный контроллер и отдельный CAN для
настроечного терминала, а также собственный прямой RS232/485-протокол.
Выбор профиля выполняется в GUI, но выбранный профиль вызывает свой отдельный
модуль C-ядра. Наличие одной CAN-линии не даёт права удалить или подменить
другую.
## 3. Порядок изменения протокола
1. Добавить или изменить публичный заголовок и реализацию в
`c/set-protocol/include` и `c/set-protocol/src`.
2. Зафиксировать эталонные байты и ошибочные случаи в C-тесте.
3. При необходимости расширить `pcan_abi.h`, сохраняя бинарную совместимость.
4. Добавить тонкие порты в `ports/<platform>` и `python/`; в них не должно быть
второго кодека.
5. Одними и теми же векторами проверить C, Python и Android/JVM.
6. Собрать SETGUI и Android с одним commit submodule `templates`.
Изменение только в одном GUI считается незавершённым. Сначала меняется
`templates`, затем оба потребителя обновляют ссылку submodule на проверенный
commit.
## 4. Требования к C-ядру
- C99, без зависимости от GUI и конкретной ОС.
- Буферы и их размеры передаются явно; владение памятью остаётся у вызывающего.
- Для MCU основная логика не требует heap, исключений или файловой системы.
- Endian и размеры целых задаются через `stdint.h`, структуры wire-формата не
передаются через ABI без явного стабильного представления.
- Экспорт shared library идёт через `PCAN_ABI_API`; существующие символы не
меняют смысл и сигнатуру.
- Ошибки возвращаются детерминированным кодом и тестируются наряду с успехом.
## 5. Проверка на ревью
Изменение нельзя принимать, если ответ «да» хотя бы на один вопрос:
- появился одинаковый CRC/parser/builder в двух языках;
- UI знает byte offset, endian или служебный байт wire-протокола;
- Python и Kotlin содержат одинаковую таблицу команд, влияющую на обмен;
- добавлен тихий fallback, поведение которого отличается от C;
- обновлён один GUI без обновления и теста `templates`;
- ПМ67 и ПМ35 сведены к одному соединению или одному состоянию контроллера.
Текущее состояние и очередь переноса перечислены в
[`doc/CROSS_PLATFORM_AUDIT.md`](doc/CROSS_PLATFORM_AUDIT.md).

View File

@@ -0,0 +1,22 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.13)
project(can_sensor C)
set(CMAKE_C_STANDARD 99)
set(CMAKE_C_STANDARD_REQUIRED ON)
add_library(can_sensor STATIC can_sensor.c)
target_include_directories(can_sensor PUBLIC .)
if(MSVC)
target_compile_options(can_sensor PRIVATE /W4)
else()
target_compile_options(can_sensor PRIVATE -Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()
option(CAN_SENSOR_BUILD_TESTS "Собирать тесты транспорта CAN sensor" ON)
if(CAN_SENSOR_BUILD_TESTS)
enable_testing()
add_executable(test_can_sensor tests/test_can_sensor.c)
target_link_libraries(test_can_sensor PRIVATE can_sensor)
add_test(NAME can_sensor COMMAND test_can_sensor)
endif()

84
c/can-sensor/README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,84 @@
# can-sensor
Однокадровый транспорт SETCAN SETTINGS для привязки 64-битного ROM 1-Wire к
локации «номер сборки + позиция» по шине CAN.
Ядро на C99: не включает заголовки периферии, не обращается к регистрам,
не пользуется прерываниями. Обмен идёт через таблицу `CanSensor_Io`,
которую заполняет порт платы.
Сообщение помещается в один Extended CAN-кадр: локация находится в Body
29-битного ID, а ROM — в восьми байтах payload:
```
запрос 0x17FEZZYY: DLC=0 — GET, DLC=8 — WRITE/REPLACE/CLEAR
ответ 0x1FFEZZYY: DLC=8 — текущий ROM, DLC=1 — код ошибки
```
## Состав
| Файл | Что делает | Зависимости |
|---|---|---|
| `can_sensor.h`, `can_sensor.c` | сборка и разбор SETTINGS, планировщик PULSE, повторы передачи, счётчики обмена | `stdint.h` |
| `ports/stm32f1/` | опросный порт CAN1: GPIO, BTR, фильтр, mailbox/FIFO, тайм-аут ACK | CMSIS `stm32f10x.h` |
`ZZ` — номер сборки, `YY` — позиция. Нулевой ROM с DLC=8 очищает локацию.
## Что нужно от платформы
```c
uint8_t send(void *ctx, const CanSensor_Frame *frame); /* 1 — кадр принят */
uint8_t receive(void *ctx, CanSensor_Frame *frame); /* 1 — кадр получен */
```
`receive` необязателен: с нулевым полем узел работает только на передачу.
## Быстрый старт
```c
CanSensor link;
CanSensor_Io io = { .send = bxcan_send, .receive = bxcan_receive, .context = &board };
CanSensor_Config config;
CanSensor_ConfigDefault(&config); /* TX 0x1FFE0000, RX 0x17FE0000 */
config.pulse_period_ms = 1000U; /* 0 — PULSE выключен */
CanSensor_Init(&link, &io, &config);
CanSensor_SendId(&link, position, assembly_serial, rom);
CanSensor_Task(&link, now_ms);
CanSensor_Message message;
if (CanSensor_Poll(&link, &message)) { /* принят идентификатор */ }
```
Период можно менять во время работы через `CanSensor_SetPulsePeriod()`. Значение
`0` именно выключает heartbeat: кадры PULSE больше не ставятся в очередь. При
повторном включении первый кадр отправляется через полный заданный период.
## Порт STM32F1
Порт не использует STM32 HAL и не занимает прерывания. Скопируйте
`ports/stm32f1/can_sensor_stm32f1_config.f103.template.h` в приложение под
именем `can_sensor_stm32f1_config.h`, добавьте `ports/stm32f1` в include path и
соберите `can_sensor_stm32f1.c` вместе с ядром:
```c
CanSensorStm32F1_Port bxcan = {0};
CanSensor_Io io;
CanSensorStm32F1_Start(&bxcan, 500000U, 0x17F00000UL, 0x1FF00000UL, 0U);
io = CanSensorStm32F1_MakeIo(&bxcan);
CanSensor_Init(&link, &io, &config);
/* Из главного цикла: */
CanSensorStm32F1_Task(&bxcan, now_ms, 20U);
```
Фильтр порта принимает только Extended data-кадры. Маска задаётся приложением:
можно пропустить только SETTINGS либо оставить открытым `MsgType` для соседних
команд того же узла. `CanSensorStm32F1_Receive()` доступна отдельно, если перед
`CanSensor_HandleFrame()` приложению нужно разобрать такие команды самому.
## Проверено в проектах
`KONOR_ds18b20` — bxCAN на STM32F103C8T6. Естественная пара — [`ds18b20`](../ds18b20):
ROM-коды, найденные `DS18B20_Search()`, уходят в шину как есть.

255
c/can-sensor/can_sensor.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,255 @@
/**
* @file can_sensor.c
* @brief Однокадровый транспорт SETCAN SETTINGS для локаций DS18B20.
*/
#include "can_sensor.h"
/** Возвращает 1, если все восемь байтов ROM равны нулю. */
static uint8_t can_sensor_rom_is_zero(const uint8_t *rom)
{
uint8_t index;
for (index = 0U; index < CAN_SENSOR_ID_SIZE; index++) {
if (rom[index] != 0U) {
return 0U;
}
}
return 1U;
}
/** Передаёт уже собранный кадр с ограниченным числом повторов. */
static uint8_t can_sensor_send_frame(CanSensor *link, const CanSensor_Frame *frame)
{
uint8_t attempt;
for (attempt = 0U; attempt < link->config.retries; attempt++) {
if (link->io.send(link->io.context, frame) != 0U) {
link->sent_messages++;
return 1U;
}
}
link->send_errors++;
return 0U;
}
void CanSensor_ConfigDefault(CanSensor_Config *config)
{
if (config == 0) {
return;
}
config->tx_id = CAN_SENSOR_DEFAULT_TX_ID;
config->rx_id = CAN_SENSOR_DEFAULT_RX_ID;
config->pulse_period_ms = 0U;
config->extended = 1U;
config->retries = CAN_SENSOR_DEFAULT_RETRIES;
}
uint8_t CanSensor_Init(CanSensor *link, const CanSensor_Io *io,
const CanSensor_Config *config)
{
if ((link == 0) || (io == 0) || (io->send == 0)) {
return 0U;
}
link->io = *io;
if (config != 0) {
link->config = *config;
} else {
CanSensor_ConfigDefault(&link->config);
}
if (link->config.tx_id == 0U) {
link->config.tx_id = CAN_SENSOR_DEFAULT_TX_ID;
}
if (link->config.rx_id == 0U) {
link->config.rx_id = CAN_SENSOR_DEFAULT_RX_ID;
}
link->config.tx_id &= CAN_SENSOR_HEADER_MASK;
link->config.rx_id &= CAN_SENSOR_HEADER_MASK;
link->config.extended = 1U;
if (link->config.retries == 0U) {
link->config.retries = CAN_SENSOR_DEFAULT_RETRIES;
}
link->sent_messages = 0U;
link->send_errors = 0U;
link->received_messages = 0U;
link->dropped_frames = 0U;
link->pulse_last_ms = 0U;
link->pulse_counter = 0U;
link->pulse_armed = 0U;
return 1U;
}
uint8_t CanSensor_BuildFrame(const CanSensor_Config *config, CanSensor_Frame *frame,
uint8_t response, uint8_t position,
uint8_t assembly_serial, const uint8_t *data,
uint8_t length)
{
uint8_t index;
uint32_t base;
if ((config == 0) || (frame == 0) || (length > CAN_SENSOR_MAX_DATA)
|| ((length != 0U) && (data == 0))) {
return 0U;
}
base = (response != 0U) ? config->tx_id : config->rx_id;
frame->id = (base & CAN_SENSOR_HEADER_MASK)
| ((uint32_t)assembly_serial << 8U) | (uint32_t)position;
frame->extended = 1U;
frame->length = length;
for (index = 0U; index < CAN_SENSOR_MAX_DATA; index++) {
frame->data[index] = (index < length) ? data[index] : 0U;
}
return 1U;
}
uint8_t CanSensor_SendId(CanSensor *link, uint8_t position,
uint8_t assembly_serial, const uint8_t *id)
{
CanSensor_Frame frame;
if ((link == 0) || (id == 0) || (link->io.send == 0)) {
return 0U;
}
if (CanSensor_BuildFrame(&link->config, &frame, 1U, position,
assembly_serial, id, CAN_SENSOR_ID_SIZE) == 0U) {
link->send_errors++;
return 0U;
}
return can_sensor_send_frame(link, &frame);
}
uint8_t CanSensor_SendError(CanSensor *link, uint8_t position,
uint8_t assembly_serial, uint8_t result)
{
CanSensor_Frame frame;
if ((link == 0) || (link->io.send == 0) || (result == CAN_SENSOR_RESULT_OK)) {
return 0U;
}
if (CanSensor_BuildFrame(&link->config, &frame, 1U, position,
assembly_serial, &result, 1U) == 0U) {
link->send_errors++;
return 0U;
}
return can_sensor_send_frame(link, &frame);
}
uint8_t CanSensor_HandleFrame(CanSensor *link, const CanSensor_Frame *frame,
CanSensor_Message *out)
{
CanSensor_Message message;
uint32_t header;
uint8_t index;
if ((link == 0) || (frame == 0)) {
return 0U;
}
if (frame->extended == 0U) {
return 0U;
}
header = frame->id & CAN_SENSOR_HEADER_MASK;
if (header == (link->config.rx_id & CAN_SENSOR_HEADER_MASK)) {
message.request = 1U;
} else if (header == (link->config.tx_id & CAN_SENSOR_HEADER_MASK)) {
message.request = 0U;
} else {
return 0U;
}
message.assembly_serial = (uint8_t)((frame->id >> 8U) & 0xFFU);
message.position = (uint8_t)(frame->id & 0xFFU);
message.result = CAN_SENSOR_RESULT_OK;
for (index = 0U; index < CAN_SENSOR_ID_SIZE; index++) {
message.id[index] = (index < frame->length) ? frame->data[index] : 0U;
}
if (message.request != 0U) {
if (frame->length == 0U) {
message.operation = CAN_SENSOR_OPERATION_GET;
} else if (frame->length == CAN_SENSOR_ID_SIZE) {
message.operation = (can_sensor_rom_is_zero(message.id) != 0U)
? CAN_SENSOR_OPERATION_CLEAR
: CAN_SENSOR_OPERATION_WRITE;
} else {
message.operation = CAN_SENSOR_OPERATION_INVALID;
message.result = CAN_SENSOR_RESULT_INVALID_DLC;
}
} else if (frame->length == CAN_SENSOR_ID_SIZE) {
message.operation = CAN_SENSOR_OPERATION_RESPONSE;
} else if (frame->length == 1U) {
message.operation = CAN_SENSOR_OPERATION_ERROR;
message.result = frame->data[0];
} else {
link->dropped_frames++;
return 0U;
}
link->received_messages++;
if (out != 0) {
*out = message;
}
return 1U;
}
uint8_t CanSensor_Poll(CanSensor *link, CanSensor_Message *out)
{
CanSensor_Frame frame;
if ((link == 0) || (link->io.receive == 0)) {
return 0U;
}
while (link->io.receive(link->io.context, &frame) != 0U) {
if (CanSensor_HandleFrame(link, &frame, out) != 0U) {
return 1U;
}
}
return 0U;
}
void CanSensor_SetPulsePeriod(CanSensor *link, uint32_t period_ms)
{
if (link == 0) {
return;
}
if (link->config.pulse_period_ms != period_ms) {
link->config.pulse_period_ms = period_ms;
/* После включения или смены периода отсчитываем полный новый период. */
link->pulse_armed = 0U;
}
}
uint32_t CanSensor_PulsePeriod(const CanSensor *link)
{
return (link != 0) ? link->config.pulse_period_ms : 0U;
}
void CanSensor_Task(CanSensor *link, uint32_t now_ms)
{
CanSensor_Frame frame;
const uint32_t period_ms = (link != 0) ? link->config.pulse_period_ms : 0U;
if ((link == 0) || (link->io.send == 0) || (period_ms == 0U)) {
return;
}
if (link->pulse_armed == 0U) {
link->pulse_last_ms = now_ms;
link->pulse_armed = 1U;
return;
}
if ((now_ms - link->pulse_last_ms) < period_ms) {
return;
}
frame.id = (link->config.tx_id & CAN_SENSOR_ADDRESS_MASK)
| ((uint32_t)CAN_SENSOR_MSGTYPE_PULSE << 16U);
frame.extended = 1U;
frame.length = 1U;
link->pulse_counter++;
frame.data[0] = link->pulse_counter;
if (can_sensor_send_frame(link, &frame) != 0U) {
link->pulse_last_ms = now_ms;
} else {
/* Счётчик меняется только для реально поставленных в очередь кадров. */
link->pulse_counter--;
}
}

146
c/can-sensor/can_sensor.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,146 @@
/**
* @file can_sensor.h
* @brief Портируемый транспорт SETTINGS для привязки DS18B20 к локации.
*
* Один Extended CAN-кадр содержит полную операцию. Поля локации находятся в
* Body идентификатора SETCAN, а восьмибайтовый ROM — в payload:
*
* @code
* Priority=1, DeviceType=0x7, DeviceID=0xF, MsgType=0xE (SETTINGS)
* Body[15:8] = номер сборки, Body[7:0] = позиция
* @endcode
*
* Запрос ПМ использует Route=0 (0x17FEZZYY), ответ прибора — Route=1
* (0x1FFEZZYY). DLC=0 означает GET, DLC=8 с ненулевым ROM — SET/REPLACE,
* DLC=8 с нулевым ROM — CLEAR. Успешный ответ возвращает текущий ROM с DLC=8,
* ошибка — однобайтовый код с DLC=1.
*/
#ifndef CAN_SENSOR_H
#define CAN_SENSOR_H
#include <stdint.h>
/** Длина ROM 1-Wire и максимального payload classic CAN. */
#define CAN_SENSOR_ID_SIZE 8U
#define CAN_SENSOR_MAX_DATA 8U
/** Назначенный проекту тип сообщения SETCAN SETTINGS. */
#define CAN_SENSOR_MSGTYPE_SETTINGS 0xEU
#define CAN_SENSOR_MSGTYPE_PULSE 0xFU
/** Маска полей SETCAN от Priority до MsgType; Body под маской не находится. */
#define CAN_SENSOR_HEADER_MASK 0x1FFF0000UL
#define CAN_SENSOR_ADDRESS_MASK 0x1FF00000UL
#define CAN_SENSOR_BODY_MASK 0x0000FFFFUL
/** Базовые ID SETTINGS для выбранных DeviceType=0x7 и DeviceID=0xF. */
#define CAN_SENSOR_DEFAULT_TX_ID 0x1FFE0000UL
#define CAN_SENSOR_DEFAULT_RX_ID 0x17FE0000UL
/** Число попыток помещения кадра в почтовый ящик. */
#define CAN_SENSOR_DEFAULT_RETRIES 3U
/** Операции, полученные из направления, DLC и payload кадра. */
#define CAN_SENSOR_OPERATION_GET 0U
#define CAN_SENSOR_OPERATION_WRITE 1U
#define CAN_SENSOR_OPERATION_CLEAR 2U
#define CAN_SENSOR_OPERATION_RESPONSE 3U
#define CAN_SENSOR_OPERATION_ERROR 4U
#define CAN_SENSOR_OPERATION_INVALID 5U
/** Коды результата SETTINGS, передаваемые ответом с DLC=1. */
#define CAN_SENSOR_RESULT_OK 0x00U
#define CAN_SENSOR_RESULT_INVALID_DLC 0x01U
#define CAN_SENSOR_RESULT_INVALID_ROM_CRC 0x02U
#define CAN_SENSOR_RESULT_NOT_FOUND 0x03U
#define CAN_SENSOR_RESULT_ALREADY_ASSIGNED 0x04U
#define CAN_SENSOR_RESULT_EEPROM_ERROR 0x05U
#define CAN_SENSOR_RESULT_INVALID_LOCATION 0x06U
#define CAN_SENSOR_RESULT_BUSY 0x07U
/** Кадр CAN в форме, не зависящей от периферийного контроллера. */
typedef struct {
uint32_t id; /**< Расширенный идентификатор, 29 бит. */
uint8_t extended; /**< Для SETTINGS всегда 1. */
uint8_t length; /**< DLC, 0..8. */
uint8_t data[CAN_SENSOR_MAX_DATA]; /**< Payload. */
} CanSensor_Frame;
/** Разобранная команда или ответ SETTINGS. */
typedef struct {
uint8_t operation; /**< CAN_SENSOR_OPERATION_*. */
uint8_t request; /**< 1 — запрос Route=0, 0 — ответ Route=1. */
uint8_t assembly_serial; /**< Body[15:8], номер сборки Z. */
uint8_t position; /**< Body[7:0], позиция Y. */
uint8_t result; /**< Код ошибки для ERROR/INVALID. */
uint8_t id[CAN_SENSOR_ID_SIZE]; /**< ROM для WRITE/RESPONSE, нули для CLEAR. */
} CanSensor_Message;
/** Доступ переносимой части к CAN-контроллеру. */
typedef struct {
uint8_t (*send)(void *context, const CanSensor_Frame *frame);
uint8_t (*receive)(void *context, CanSensor_Frame *frame);
void *context;
} CanSensor_Io;
/** Базовые идентификаторы SETTINGS и режим транспорта. */
typedef struct {
uint32_t tx_id; /**< База ответа 0x1FFE0000, Body должен быть нулевым. */
uint32_t rx_id; /**< База запроса 0x17FE0000, Body должен быть нулевым. */
uint8_t extended; /**< 1 — Extended CAN ID. */
uint8_t retries; /**< Число попыток передачи. */
uint32_t pulse_period_ms; /**< Период PULSE; 0 полностью отключает PULSE. */
} CanSensor_Config;
/** Состояние транспорта и диагностические счётчики. */
typedef struct {
CanSensor_Io io;
CanSensor_Config config;
uint32_t sent_messages;
uint32_t send_errors;
uint32_t received_messages;
uint32_t dropped_frames;
uint32_t pulse_last_ms;
uint8_t pulse_counter;
uint8_t pulse_armed;
} CanSensor;
void CanSensor_ConfigDefault(CanSensor_Config *config);
uint8_t CanSensor_Init(CanSensor *link, const CanSensor_Io *io,
const CanSensor_Config *config);
/** Собирает SETTINGS-кадр на базе tx_id или rx_id. */
uint8_t CanSensor_BuildFrame(const CanSensor_Config *config, CanSensor_Frame *frame,
uint8_t response, uint8_t position,
uint8_t assembly_serial, const uint8_t *data,
uint8_t length);
/** Передаёт успешный ответ с текущим ROM (DLC=8). */
uint8_t CanSensor_SendId(CanSensor *link, uint8_t position,
uint8_t assembly_serial, const uint8_t *id);
/** Передаёт ошибку SETTINGS (DLC=1). */
uint8_t CanSensor_SendError(CanSensor *link, uint8_t position,
uint8_t assembly_serial, uint8_t result);
uint8_t CanSensor_HandleFrame(CanSensor *link, const CanSensor_Frame *frame,
CanSensor_Message *out);
uint8_t CanSensor_Poll(CanSensor *link, CanSensor_Message *out);
/**
* @brief Меняет период PULSE во время работы.
*
* @param period_ms Период в миллисекундах; 0 выключает PULSE.
*/
void CanSensor_SetPulsePeriod(CanSensor *link, uint32_t period_ms);
/** Возвращает действующий период PULSE; 0 означает «выключено». */
uint32_t CanSensor_PulsePeriod(const CanSensor *link);
/** Вызывает планировщик PULSE из главного цикла. */
void CanSensor_Task(CanSensor *link, uint32_t now_ms);
#endif /* CAN_SENSOR_H */

View File

@@ -0,0 +1,330 @@
/**
* @file can_sensor_stm32f1.c
* @brief Опросный порт can-sensor на bxCAN STM32F1 без STM32 HAL.
*/
#include "can_sensor_stm32f1.h"
#include "can_sensor_stm32f1_config.h"
#if !defined(CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO) \
|| !defined(CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO_CLOCK) \
|| !defined(CAN_SENSOR_STM32F1_RX_PIN) \
|| !defined(CAN_SENSOR_STM32F1_TX_PIN)
#error "can_sensor_stm32f1_config.h должен задать GPIO, GPIO_CLOCK, RX_PIN и TX_PIN"
#endif
#define CAN_STM32F1_TQ_MAX 18U
#define CAN_STM32F1_TQ_MIN 8U
#define CAN_STM32F1_TIMEOUT_CYCLES 1000000U
#define CAN_STM32F1_TSR_ALL_EMPTY (CAN_TSR_TME0 | CAN_TSR_TME1 | CAN_TSR_TME2)
#define CAN_STM32F1_TSR_ALL_ABORT (CAN_TSR_ABRQ0 | CAN_TSR_ABRQ1 | CAN_TSR_ABRQ2)
#define CAN_STM32F1_TSR_ANY_TXOK (CAN_TSR_TXOK0 | CAN_TSR_TXOK1 | CAN_TSR_TXOK2)
#define CAN_STM32F1_TSR_DONE_FLAGS \
(CAN_TSR_RQCP0 | CAN_TSR_TXOK0 | CAN_TSR_ALST0 | CAN_TSR_TERR0 \
| CAN_TSR_RQCP1 | CAN_TSR_TXOK1 | CAN_TSR_ALST1 | CAN_TSR_TERR1 \
| CAN_TSR_RQCP2 | CAN_TSR_TXOK2 | CAN_TSR_ALST2 | CAN_TSR_TERR2)
static uint32_t can_stm32f1_pclk1(void)
{
static const uint8_t shift[8] = { 0U, 0U, 0U, 0U, 1U, 2U, 3U, 4U };
const uint32_t bits = (RCC->CFGR & RCC_CFGR_PPRE1) >> 8U;
return SystemCoreClock >> shift[bits & 0x7U];
}
static void can_stm32f1_configure_pin(GPIO_TypeDef *gpio, uint8_t pin,
uint32_t mode)
{
uint32_t config;
uint32_t shift;
if (pin < 8U) {
shift = (uint32_t)pin * 4U;
config = gpio->CRL;
config = (config & ~(0xFUL << shift)) | (mode << shift);
gpio->CRL = config;
} else {
shift = ((uint32_t)pin - 8U) * 4U;
config = gpio->CRH;
config = (config & ~(0xFUL << shift)) | (mode << shift);
gpio->CRH = config;
}
}
static void can_stm32f1_configure_pins(void)
{
RCC->APB2ENR |= CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO_CLOCK | RCC_APB2ENR_AFIOEN;
/* RX: input pull-up; TX: alternate function push-pull, 50 MHz. */
can_stm32f1_configure_pin(CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO,
CAN_SENSOR_STM32F1_RX_PIN, 0x8UL);
can_stm32f1_configure_pin(CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO,
CAN_SENSOR_STM32F1_TX_PIN, 0xBUL);
CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO->BSRR =
(uint32_t)(1UL << CAN_SENSOR_STM32F1_RX_PIN);
}
static uint8_t can_stm32f1_calc_timing(uint32_t bitrate, uint32_t *btr,
CanSensorStm32F1_Timing *timing)
{
const uint32_t pclk = can_stm32f1_pclk1();
uint32_t total;
uint32_t tq;
if ((bitrate == 0U) || (btr == 0) || (pclk == 0U)
|| ((pclk % bitrate) != 0U)) {
return 0U;
}
total = pclk / bitrate;
for (tq = CAN_STM32F1_TQ_MAX; tq >= CAN_STM32F1_TQ_MIN; tq--) {
const uint32_t prescaler = total / tq;
if (((total % tq) == 0U) && (prescaler >= 1U)
&& (prescaler <= 1024U)) {
const uint32_t ts2 = tq / 5U;
const uint32_t ts1 = tq - 1U - ts2;
*btr = ((ts2 - 1U) << 20U) | ((ts1 - 1U) << 16U)
| (prescaler - 1U);
if (timing != 0) {
timing->pclk_hz = pclk;
timing->prescaler = (uint16_t)prescaler;
timing->ts1 = (uint8_t)ts1;
timing->ts2 = (uint8_t)ts2;
timing->bitrate = pclk / (prescaler * tq);
timing->sample_point =
(uint8_t)(((1U + ts1) * 100U) / tq);
}
return 1U;
}
}
return 0U;
}
uint8_t CanSensorStm32F1_CalcTiming(uint32_t bitrate,
CanSensorStm32F1_Timing *timing)
{
uint32_t btr;
return can_stm32f1_calc_timing(bitrate, &btr, timing);
}
static void can_stm32f1_configure_filter(uint32_t id, uint32_t mask)
{
const uint32_t filter_id = ((id & mask) << 3U) | CAN_RI0R_IDE;
const uint32_t filter_mask =
(mask << 3U) | CAN_RI0R_IDE | CAN_RI0R_RTR;
CAN1->FMR |= CAN_FMR_FINIT;
CAN1->FA1R &= ~1UL;
CAN1->FS1R |= 1UL;
CAN1->FM1R &= ~1UL;
CAN1->sFilterRegister[0].FR1 = filter_id;
CAN1->sFilterRegister[0].FR2 = filter_mask;
CAN1->FFA1R &= ~1UL;
CAN1->FA1R |= 1UL;
CAN1->FMR &= ~CAN_FMR_FINIT;
}
static void can_stm32f1_load_mailbox(uint32_t mailbox,
const CanSensor_Frame *frame)
{
uint32_t identifier;
uint8_t index;
if (frame->extended != 0U) {
identifier = ((frame->id & 0x1FFFFFFFUL) << 3U) | CAN_TI0R_IDE;
} else {
identifier = (frame->id & 0x7FFUL) << 21U;
}
CAN1->sTxMailBox[mailbox].TDTR = (uint32_t)(frame->length & 0x0FU);
CAN1->sTxMailBox[mailbox].TDLR = 0U;
CAN1->sTxMailBox[mailbox].TDHR = 0U;
for (index = 0U; index < frame->length; index++) {
if (index < 4U) {
CAN1->sTxMailBox[mailbox].TDLR |=
(uint32_t)frame->data[index] << (index * 8U);
} else {
CAN1->sTxMailBox[mailbox].TDHR |=
(uint32_t)frame->data[index] << ((index - 4U) * 8U);
}
}
CAN1->sTxMailBox[mailbox].TIR = identifier | CAN_TI0R_TXRQ;
}
uint8_t CanSensorStm32F1_Start(CanSensorStm32F1_Port *port,
uint32_t bitrate, uint32_t filter_id,
uint32_t filter_mask, uint8_t loopback)
{
uint32_t btr;
uint32_t guard;
uint32_t mode_bits;
if ((port == 0) || (filter_id > 0x1FFFFFFFUL)
|| (filter_mask > 0x1FFFFFFFUL)
|| (can_stm32f1_calc_timing(bitrate, &btr, &port->timing) == 0U)) {
return 0U;
}
CanSensorStm32F1_Stop(port);
can_stm32f1_configure_pins();
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_CAN1EN;
CAN1->MCR &= ~CAN_MCR_SLEEP;
CAN1->MCR |= CAN_MCR_INRQ;
for (guard = 0U; guard < CAN_STM32F1_TIMEOUT_CYCLES; guard++) {
if ((CAN1->MSR & CAN_MSR_INAK) != 0U) {
break;
}
}
if ((CAN1->MSR & CAN_MSR_INAK) == 0U) {
return 0U;
}
mode_bits = (loopback != 0U) ? (CAN_BTR_LBKM | CAN_BTR_SILM) : 0U;
CAN1->MCR = CAN_MCR_INRQ | CAN_MCR_ABOM | CAN_MCR_TXFP;
CAN1->BTR = btr | mode_bits;
can_stm32f1_configure_filter(filter_id, filter_mask);
CAN1->MCR &= ~CAN_MCR_INRQ;
for (guard = 0U; guard < CAN_STM32F1_TIMEOUT_CYCLES; guard++) {
if ((CAN1->MSR & CAN_MSR_INAK) == 0U) {
break;
}
}
if ((CAN1->MSR & CAN_MSR_INAK) != 0U) {
return 0U;
}
port->bitrate = bitrate;
port->loopback = (uint8_t)(loopback != 0U);
port->no_transceiver = 0U;
port->tx_waiting = 0U;
port->ready = 1U;
return 1U;
}
void CanSensorStm32F1_Stop(CanSensorStm32F1_Port *port)
{
if (port == 0) {
return;
}
RCC->APB1ENR |= RCC_APB1ENR_CAN1EN;
RCC->APB1RSTR |= RCC_APB1RSTR_CAN1RST;
RCC->APB1RSTR &= ~RCC_APB1RSTR_CAN1RST;
port->ready = 0U;
port->bitrate = 0U;
port->loopback = 0U;
port->no_transceiver = 0U;
port->tx_waiting = 0U;
}
uint8_t CanSensorStm32F1_Send(void *context, const CanSensor_Frame *frame)
{
CanSensorStm32F1_Port *port = (CanSensorStm32F1_Port *)context;
uint32_t mailbox;
if ((port == 0) || (frame == 0) || (port->ready == 0U)
|| (frame->length > CAN_SENSOR_MAX_DATA)) {
return 0U;
}
if ((CAN1->TSR & CAN_TSR_TME0) != 0U) {
mailbox = 0U;
} else if ((CAN1->TSR & CAN_TSR_TME1) != 0U) {
mailbox = 1U;
} else if ((CAN1->TSR & CAN_TSR_TME2) != 0U) {
mailbox = 2U;
} else {
return 0U;
}
can_stm32f1_load_mailbox(mailbox, frame);
return 1U;
}
uint8_t CanSensorStm32F1_Receive(void *context, CanSensor_Frame *frame)
{
CanSensorStm32F1_Port *port = (CanSensorStm32F1_Port *)context;
uint32_t identifier;
uint32_t low;
uint32_t high;
uint8_t index;
if ((port == 0) || (frame == 0) || (port->ready == 0U)
|| ((CAN1->RF0R & CAN_RF0R_FMP0) == 0U)) {
return 0U;
}
identifier = CAN1->sFIFOMailBox[0].RIR;
if ((identifier & CAN_RI0R_IDE) != 0U) {
frame->extended = 1U;
frame->id = (identifier >> 3U) & 0x1FFFFFFFUL;
} else {
frame->extended = 0U;
frame->id = (identifier >> 21U) & 0x7FFUL;
}
frame->length = (uint8_t)(CAN1->sFIFOMailBox[0].RDTR & 0x0FU);
if (frame->length > CAN_SENSOR_MAX_DATA) {
frame->length = CAN_SENSOR_MAX_DATA;
}
low = CAN1->sFIFOMailBox[0].RDLR;
high = CAN1->sFIFOMailBox[0].RDHR;
for (index = 0U; index < CAN_SENSOR_MAX_DATA; index++) {
if (index < 4U) {
frame->data[index] =
(uint8_t)((low >> (index * 8U)) & 0xFFU);
} else {
frame->data[index] =
(uint8_t)((high >> ((index - 4U) * 8U)) & 0xFFU);
}
}
CAN1->RF0R |= CAN_RF0R_RFOM0;
return 1U;
}
CanSensor_Io CanSensorStm32F1_MakeIo(CanSensorStm32F1_Port *port)
{
CanSensor_Io io;
io.send = CanSensorStm32F1_Send;
io.receive = CanSensorStm32F1_Receive;
io.context = port;
return io;
}
void CanSensorStm32F1_Task(CanSensorStm32F1_Port *port, uint32_t now_ms,
uint32_t timeout_ms)
{
uint32_t status;
if ((port == 0) || (port->ready == 0U)) {
return;
}
status = CAN1->TSR;
if ((status & CAN_STM32F1_TSR_ALL_EMPTY) == CAN_STM32F1_TSR_ALL_EMPTY) {
if ((status & CAN_STM32F1_TSR_ANY_TXOK) != 0U) {
port->no_transceiver = 0U;
}
CAN1->TSR = status & CAN_STM32F1_TSR_DONE_FLAGS;
port->tx_waiting = 0U;
return;
}
if ((timeout_ms == 0U) || (port->tx_waiting == 0U)) {
port->tx_waiting = (uint8_t)(timeout_ms != 0U);
port->tx_started_ms = now_ms;
return;
}
if ((now_ms - port->tx_started_ms) < timeout_ms) {
return;
}
CAN1->TSR = CAN_STM32F1_TSR_ALL_ABORT;
CAN1->TSR = CAN_STM32F1_TSR_DONE_FLAGS;
port->tx_waiting = 0U;
port->tx_timeouts++;
port->no_transceiver = 1U;
}
uint8_t CanSensorStm32F1_BusError(const CanSensorStm32F1_Port *port)
{
if ((port == 0) || (port->ready == 0U)) {
return 0U;
}
return (uint8_t)(((CAN1->ESR & (CAN_ESR_BOFF | CAN_ESR_EPVF)) != 0U)
? 1U : 0U);
}

View File

@@ -0,0 +1,77 @@
/**
* @file can_sensor_stm32f1.h
* @brief Опросный порт can-sensor на bxCAN микроконтроллеров STM32F1.
*/
#ifndef CAN_SENSOR_STM32F1_H
#define CAN_SENSOR_STM32F1_H
#include <stdint.h>
#include "can_sensor.h"
/** Разрядность бита, записанная портом в регистр BTR. */
typedef struct {
uint32_t pclk_hz;
uint32_t bitrate;
uint16_t prescaler;
uint8_t ts1;
uint8_t ts2;
uint8_t sample_point;
} CanSensorStm32F1_Timing;
/** Состояние одного контроллера bxCAN. Поля доступны только для диагностики. */
typedef struct {
uint32_t bitrate;
uint32_t tx_timeouts;
uint32_t tx_started_ms;
CanSensorStm32F1_Timing timing;
uint8_t ready;
uint8_t loopback;
uint8_t no_transceiver;
uint8_t tx_waiting;
} CanSensorStm32F1_Port;
/**
* @brief Проверяет достижимость скорости и рассчитывает поля BTR.
* @param bitrate Требуемая скорость, бит/с.
* @param timing Приёмник результата либо 0.
* @return 1, если скорость получается из текущей частоты APB1 без ошибки.
*/
uint8_t CanSensorStm32F1_CalcTiming(uint32_t bitrate,
CanSensorStm32F1_Timing *timing);
/**
* @brief Запускает CAN1, настраивает выводы и один 32-битный фильтр FIFO 0.
*
* Фильтр сравнивает Extended ID по формуле `(id & filter_mask) ==
* (filter_id & filter_mask)` и отбрасывает Standard и Remote кадры.
*/
uint8_t CanSensorStm32F1_Start(CanSensorStm32F1_Port *port,
uint32_t bitrate, uint32_t filter_id,
uint32_t filter_mask, uint8_t loopback);
/** Останавливает CAN1 программным сбросом. */
void CanSensorStm32F1_Stop(CanSensorStm32F1_Port *port);
/** Помещает data-кадр в свободный mailbox. Совместима с CanSensor_Io.send. */
uint8_t CanSensorStm32F1_Send(void *context, const CanSensor_Frame *frame);
/** Забирает один data-кадр из FIFO 0. Совместима с CanSensor_Io.receive. */
uint8_t CanSensorStm32F1_Receive(void *context, CanSensor_Frame *frame);
/** Собирает таблицу callback-функций для CanSensor_Init(). */
CanSensor_Io CanSensorStm32F1_MakeIo(CanSensorStm32F1_Port *port);
/**
* @brief Обслуживает завершение и тайм-аут передачи без прерываний.
* @param now_ms Монотонное время приложения, мс.
* @param timeout_ms Предел ожидания ACK; 0 отключает принудительную отмену.
*/
void CanSensorStm32F1_Task(CanSensorStm32F1_Port *port, uint32_t now_ms,
uint32_t timeout_ms);
/** Возвращает 1 при bus-off или error-passive. */
uint8_t CanSensorStm32F1_BusError(const CanSensorStm32F1_Port *port);
#endif /* CAN_SENSOR_STM32F1_H */

View File

@@ -0,0 +1,19 @@
/**
* @file can_sensor_stm32f1_config.f103.template.h
* @brief Шаблон выводов CAN1 для STM32F103 без ремапа.
*
* Скопируйте файл в include-каталог приложения под именем
* can_sensor_stm32f1_config.h. Скорость и фильтр задаются при запуске порта.
*/
#ifndef CAN_SENSOR_STM32F1_CONFIG_H
#define CAN_SENSOR_STM32F1_CONFIG_H
#include "stm32f10x.h"
#define CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO GPIOA
#define CAN_SENSOR_STM32F1_GPIO_CLOCK RCC_APB2ENR_IOPAEN
#define CAN_SENSOR_STM32F1_RX_PIN 11U
#define CAN_SENSOR_STM32F1_TX_PIN 12U
#endif /* CAN_SENSOR_STM32F1_CONFIG_H */

View File

@@ -0,0 +1,79 @@
#include "can_sensor.h"
#include <stdio.h>
typedef struct {
CanSensor_Frame last_frame;
uint32_t send_count;
uint8_t accept;
} FakeCan;
static uint8_t fake_send(void *context, const CanSensor_Frame *frame)
{
FakeCan *fake = (FakeCan *)context;
fake->send_count++;
fake->last_frame = *frame;
return fake->accept;
}
#define CHECK(condition) \
do { \
if (!(condition)) { \
fprintf(stderr, "check failed at line %d: %s\n", __LINE__, \
#condition); \
return 1; \
} \
} while (0)
int main(void)
{
CanSensor link;
CanSensor_Config config;
CanSensor_Io io;
FakeCan fake = {0};
fake.accept = 1U;
io.send = fake_send;
io.receive = 0;
io.context = &fake;
CanSensor_ConfigDefault(&config);
CHECK(config.pulse_period_ms == 0U);
CHECK(CanSensor_Init(&link, &io, &config) != 0U);
/* Нулевой период означает выключенный PULSE при любых метках времени. */
CanSensor_Task(&link, 0U);
CanSensor_Task(&link, 0xFFFFFFFFUL);
CHECK(fake.send_count == 0U);
CanSensor_SetPulsePeriod(&link, 1000U);
CHECK(CanSensor_PulsePeriod(&link) == 1000U);
CanSensor_Task(&link, 500U);
CanSensor_Task(&link, 1499U);
CHECK(fake.send_count == 0U);
CanSensor_Task(&link, 1500U);
CHECK(fake.send_count == 1U);
CHECK(fake.last_frame.id == 0x1FFF0000UL);
CHECK(fake.last_frame.extended == 1U);
CHECK(fake.last_frame.length == 1U);
CHECK(fake.last_frame.data[0] == 1U);
/* После period=0 дальнейшие вызовы не отправляют heartbeat. */
CanSensor_SetPulsePeriod(&link, 0U);
CHECK(CanSensor_PulsePeriod(&link) == 0U);
CanSensor_Task(&link, 0xFFFFFFFFUL);
CHECK(fake.send_count == 1U);
/* Повторное включение начинает новый полный период. */
CanSensor_SetPulsePeriod(&link, 10U);
CanSensor_Task(&link, 2000U);
CanSensor_Task(&link, 2009U);
CHECK(fake.send_count == 1U);
CanSensor_Task(&link, 2010U);
CHECK(fake.send_count == 2U);
CHECK(fake.last_frame.data[0] == 2U);
puts("can_sensor pulse tests passed");
return 0;
}

9
c/candle/CMakeLists.txt Normal file
View File

@@ -0,0 +1,9 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.15)
project(candle C)
if(NOT WIN32)
message(FATAL_ERROR "Candle transport requires Windows WinUSB")
endif()
add_library(candle SHARED candle.c candle_ctrl_req.c candle.def)
target_compile_definitions(candle PRIVATE UNICODE _UNICODE)
target_link_libraries(candle PRIVATE setupapi winusb ole32 advapi32)
target_include_directories(candle PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})

66
c/candle/LICENSE Normal file

File diff suppressed because one or more lines are too long

16
c/candle/README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,16 @@
# Candle / gs_usb — порт WinUSB
Общий C-порт для адаптеров candleLight/gs_usb. Перенесён из
SETGUI `src/gui_desktop/native/candle_src`; исходные файлы и LGPLv3
`LICENSE` сохранены без изменений.
Сборка из Developer Command Prompt:
```bat
cmake -S c/candle -B build/candle -A x64
cmake --build build/candle --config Release
```
Для 32-битной библиотеки используйте `-A Win32` и отдельный каталог сборки.
Python Qt-порт находится в `python/set_devices/qt_ports/candle_adapter.py`;
путь к библиотеке задаётся через `CANDLE_LIBRARY`.

1151
c/candle/candle.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,1151 @@
/*
Copyright (c) 2016 Hubert Denkmair <hubert@denkmair.de>
This file is part of the candle windows API.
This library is free software: you can redistribute it and/or
modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
License as published by the Free Software Foundation, either
version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This library is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
License along with this library. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#include "candle.h"
#include <stdarg.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "candle_defs.h"
#include "candle_ctrl_req.h"
#include "ch_9.h"
static bool candle_dev_interal_open(candle_handle hdev);
candle_log_fn_t candle_log_fn = NULL;
bool candle_log_verbose = false;
static void candle_logf(const wchar_t *fmt, ...)
{
if (candle_log_fn == NULL) {
return;
}
wchar_t buf[512];
va_list args;
va_start(args, fmt);
HRESULT hr = StringCchVPrintfW(buf, 512, fmt, args);
va_end(args);
if (SUCCEEDED(hr)) {
candle_log_fn(buf);
}
}
static void candle_logf_verbose(const wchar_t *fmt, ...)
{
if (candle_log_fn == NULL || !candle_log_verbose) {
return;
}
wchar_t buf[512];
va_list args;
va_start(args, fmt);
HRESULT hr = StringCchVPrintfW(buf, 512, fmt, args);
va_end(args);
if (SUCCEEDED(hr)) {
candle_log_fn(buf);
}
}
static bool candle_read_di(HDEVINFO hdi, SP_DEVICE_INTERFACE_DATA interfaceData, candle_device_t *dev)
{
/* get required length first (this call always fails with an error) */
ULONG requiredLength=0;
SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(hdi, &interfaceData, NULL, 0, &requiredLength, NULL);
if (GetLastError() != ERROR_INSUFFICIENT_BUFFER) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_SETUPDI_IF_DETAILS;
return false;
}
PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA detail_data =
(PSP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA) LocalAlloc(LMEM_FIXED, requiredLength);
if (detail_data != NULL) {
detail_data->cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DETAIL_DATA);
} else {
dev->last_error = CANDLE_ERR_MALLOC;
return false;
}
bool retval = true;
ULONG length = requiredLength;
if (!SetupDiGetDeviceInterfaceDetail(hdi, &interfaceData, detail_data, length, &requiredLength, NULL) ) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_SETUPDI_IF_DETAILS2;
retval = false;
} else if (FAILED(StringCchCopy(dev->path, sizeof(dev->path), detail_data->DevicePath))) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_PATH_LEN;
retval = false;
}
LocalFree(detail_data);
if (!retval) {
return false;
}
/* try to open to read device infos and see if it is avail */
if (candle_dev_interal_open(dev)) {
dev->state = CANDLE_DEVSTATE_AVAIL;
candle_dev_close(dev);
} else {
dev->state = CANDLE_DEVSTATE_INUSE;
}
dev->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
}
/* Return true when path already appears in l->dev[0..count-1]. */
static bool candle_path_exists(const candle_list_t *l, unsigned count, const wchar_t *path)
{
for (unsigned i = 0; i < count; i++) {
if (wcscmp(l->dev[i].path, path) == 0)
return true;
}
return false;
}
/* Scan one GUID and append found devices to l->dev[] starting at offset.
* Returns the number of devices appended, or -1 on a hard error (l->last_error set). */
static int candle_scan_guid(candle_list_t *l, const wchar_t *guid_str, unsigned offset)
{
GUID guid;
if (CLSIDFromString(guid_str, &guid) != NOERROR) {
l->last_error = CANDLE_ERR_CLSID;
return -1;
}
HDEVINFO hdi = SetupDiGetClassDevs(&guid, NULL, NULL, DIGCF_PRESENT | DIGCF_DEVICEINTERFACE);
if (hdi == INVALID_HANDLE_VALUE) {
/* No devices with this GUID present — not a hard error. */
return 0;
}
int found = 0;
for (unsigned i = 0; (offset + i) < CANDLE_MAX_DEVICES; i++) {
SP_DEVICE_INTERFACE_DATA interfaceData;
interfaceData.cbSize = sizeof(SP_DEVICE_INTERFACE_DATA);
if (!SetupDiEnumDeviceInterfaces(hdi, NULL, &guid, i, &interfaceData)) {
if (GetLastError() != ERROR_NO_MORE_ITEMS) {
l->last_error = CANDLE_ERR_SETUPDI_IF_ENUM;
found = -1;
}
break;
}
if (!candle_read_di(hdi, interfaceData, &l->dev[offset + i])) {
l->last_error = l->dev[offset + i].last_error;
found = -1;
break;
}
found++;
}
SetupDiDestroyDeviceInfoList(hdi);
return found;
}
/* Scan for WinUSB devices matching vid:pid whose device interface GUID was not
* covered by the GUID list above. For each matching USB device instance the
* function reads DeviceInterfaceGUIDs (or DeviceInterfaceGUID) from the Windows
* registry, re-uses candle_scan_guid() for each GUID found there, and appends
* only those devices that are not already present in l->dev[0..existing-1].
* Returns the number of new devices added. */
static int candle_scan_vidpid(candle_list_t *l, uint16_t vid, uint16_t pid, unsigned existing)
{
wchar_t hwid_prefix[32];
StringCchPrintfW(hwid_prefix, 32, L"USB\\VID_%04X&PID_%04X", vid, pid);
/* Enumerate USB device instances (not interfaces) so we can read hardware IDs. */
HDEVINFO hdi = SetupDiGetClassDevs(NULL, L"USB", NULL,
DIGCF_ALLCLASSES | DIGCF_PRESENT);
if (hdi == INVALID_HANDLE_VALUE) {
return 0;
}
int added = 0;
SP_DEVINFO_DATA devInfo;
devInfo.cbSize = sizeof(SP_DEVINFO_DATA);
for (DWORD i = 0;
SetupDiEnumDeviceInfo(hdi, i, &devInfo) && existing + added < CANDLE_MAX_DEVICES;
i++)
{
/* Hardware IDs are a REG_MULTI_SZ — check each string for our VID/PID prefix. */
wchar_t hwids[512];
memset(hwids, 0, sizeof(hwids));
if (!SetupDiGetDeviceRegistryPropertyW(hdi, &devInfo, SPDRP_HARDWAREID,
NULL, (PBYTE)hwids, sizeof(hwids) - sizeof(wchar_t), NULL)) {
continue;
}
bool matches = false;
const wchar_t *p;
for (p = hwids; *p; p += wcslen(p) + 1) {
if (_wcsnicmp(p, hwid_prefix, wcslen(hwid_prefix)) == 0) {
matches = true;
break;
}
}
if (!matches) {
continue;
}
/* Open the device's software registry key (Device Parameters) and read
* the WinUSB device interface GUID(s) stored by the driver INF. */
HKEY hKey = SetupDiOpenDevRegKey(hdi, &devInfo, DICS_FLAG_GLOBAL, 0,
DIREG_DEV, KEY_READ);
if (hKey == INVALID_HANDLE_VALUE) {
continue;
}
wchar_t guid_buf[256];
memset(guid_buf, 0, sizeof(guid_buf));
DWORD buf_len = sizeof(guid_buf) - sizeof(wchar_t);
/* Prefer DeviceInterfaceGUIDs (REG_MULTI_SZ, modern INFs); fall back to
* DeviceInterfaceGUID (REG_SZ, older/zadig-generated INFs). */
LONG reg_rc = RegQueryValueExW(hKey, L"DeviceInterfaceGUIDs", NULL, NULL,
(LPBYTE)guid_buf, &buf_len);
if (reg_rc != ERROR_SUCCESS) {
buf_len = sizeof(guid_buf) - sizeof(wchar_t);
RegQueryValueExW(hKey, L"DeviceInterfaceGUID", NULL, NULL,
(LPBYTE)guid_buf, &buf_len);
}
RegCloseKey(hKey);
if (!guid_buf[0]) {
continue;
}
/* Iterate GUID strings. Both REG_SZ and REG_MULTI_SZ are covered by the
* same NUL-terminated-string walk (REG_SZ just has one entry). */
const wchar_t *g;
for (g = guid_buf;
*g && existing + added < CANDLE_MAX_DEVICES;
g += wcslen(g) + 1)
{
unsigned base = existing + added;
int n = candle_scan_guid(l, g, base);
if (n <= 0) {
continue;
}
/* Remove any entries whose path was already found by the GUID scan. */
for (int ni = 0; ni < n; ) {
if (candle_path_exists(l, base, l->dev[base + ni].path)) {
memmove(&l->dev[base + ni], &l->dev[base + ni + 1],
(unsigned)(n - ni - 1) * sizeof(candle_device_t));
n--;
} else {
ni++;
}
}
added += n;
}
}
SetupDiDestroyDeviceInfoList(hdi);
return added;
}
bool __stdcall candle_list_scan(candle_list_handle *list)
{
if (list == NULL) {
return false;
}
candle_list_t *l = (candle_list_t *)calloc(1, sizeof(candle_list_t));
*list = l;
if (l == NULL) {
return false;
}
/* GUIDs for gs_usb-compatible devices on Windows.
* candleLight / CANable / most gs_usb devices: */
static const wchar_t *GUIDS[] = {
L"{c15b4308-04d3-11e6-b3ea-6057189e6443}" /* candleLight / CANable / gs_usb standard */
};
static const unsigned NUM_GUIDS = sizeof(GUIDS) / sizeof(GUIDS[0]);
unsigned total = 0;
for (unsigned g = 0; g < NUM_GUIDS; g++) {
int n = candle_scan_guid(l, GUIDS[g], total);
if (n < 0) {
return false;
}
total += (unsigned)n;
}
/* VID/PID scan for devices whose device interface GUID is not in the list
* above (e.g. CANnectivity which uses its own registered interface GUID). */
static const struct { uint16_t vid; uint16_t pid; } VIDPIDS[] = {
{ 0x1209, 0xCA01 }, /* CANnectivity (electronut-labs) */
};
static const unsigned NUM_VIDPIDS = sizeof(VIDPIDS) / sizeof(VIDPIDS[0]);
for (unsigned v = 0; v < NUM_VIDPIDS && total < CANDLE_MAX_DEVICES; v++) {
int n = candle_scan_vidpid(l, VIDPIDS[v].vid, VIDPIDS[v].pid, total);
if (n > 0)
total += (unsigned)n;
}
l->num_devices = (uint8_t)total;
l->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_list_free(candle_list_handle list)
{
free(list);
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_list_length(candle_list_handle list, uint8_t *len)
{
candle_list_t *l = (candle_list_t *)list;
*len = l->num_devices;
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_dev_get(candle_list_handle list, uint8_t dev_num, candle_handle *hdev)
{
candle_list_t *l = (candle_list_t *)list;
if (l==NULL) {
return false;
}
if (dev_num >= CANDLE_MAX_DEVICES) {
l->last_error = CANDLE_ERR_DEV_OUT_OF_RANGE;
return false;
}
candle_device_t *dev = calloc(1, sizeof(candle_device_t));
*hdev = dev;
if (dev==NULL) {
l->last_error = CANDLE_ERR_MALLOC;
return false;
}
memcpy(dev, &l->dev[dev_num], sizeof(candle_device_t));
l->last_error = CANDLE_ERR_OK;
dev->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_dev_get_state(candle_handle hdev, candle_devstate_t *state)
{
if (hdev==NULL) {
return false;
} else {
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
*state = dev->state;
return true;
}
}
wchar_t * __stdcall DLL candle_dev_get_path(candle_handle hdev)
{
if (hdev==NULL) {
return NULL;
} else {
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
return dev->path;
}
}
static bool candle_dev_interal_open(candle_handle hdev)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
memset(dev->rxevents, 0, sizeof(dev->rxevents));
memset(dev->rxurbs, 0, sizeof(dev->rxurbs));
dev->deviceHandle = CreateFile(
dev->path,
GENERIC_WRITE | GENERIC_READ,
FILE_SHARE_WRITE | FILE_SHARE_READ,
NULL,
OPEN_EXISTING,
FILE_ATTRIBUTE_NORMAL | FILE_FLAG_OVERLAPPED,
NULL
);
if (dev->deviceHandle == INVALID_HANDLE_VALUE) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_CREATE_FILE;
return false;
}
if (!WinUsb_Initialize(dev->deviceHandle, &dev->winUSBHandle)) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_WINUSB_INITIALIZE;
goto close_handle;
}
USB_INTERFACE_DESCRIPTOR ifaceDescriptor;
if (!WinUsb_QueryInterfaceSettings(dev->winUSBHandle, 0, &ifaceDescriptor)) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_QUERY_INTERFACE;
goto winusb_free;
}
dev->interfaceNumber = ifaceDescriptor.bInterfaceNumber;
bool has_in = false, has_out = false;
candle_logf(L"open path=%ls interface=%u endpoints=%u",
dev->path,
dev->interfaceNumber,
ifaceDescriptor.bNumEndpoints);
for (uint8_t i=0; i<ifaceDescriptor.bNumEndpoints; i++) {
WINUSB_PIPE_INFORMATION pipeInfo;
if (!WinUsb_QueryPipe(dev->winUSBHandle, 0, i, &pipeInfo)) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_QUERY_PIPE;
goto winusb_free;
}
if (pipeInfo.PipeType == UsbdPipeTypeBulk && USB_ENDPOINT_DIRECTION_IN(pipeInfo.PipeId)) {
if (!has_in) {
dev->bulkInPipe = pipeInfo.PipeId;
has_in = true;
candle_logf(L"selected bulk IN pipe=0x%02x maxPacket=%u interval=%u",
pipeInfo.PipeId,
pipeInfo.MaximumPacketSize,
pipeInfo.Interval);
}
} else if (pipeInfo.PipeType == UsbdPipeTypeBulk && USB_ENDPOINT_DIRECTION_OUT(pipeInfo.PipeId)) {
if (!has_out) {
dev->bulkOutPipe = pipeInfo.PipeId;
has_out = true;
candle_logf(L"selected bulk OUT pipe=0x%02x maxPacket=%u interval=%u",
pipeInfo.PipeId,
pipeInfo.MaximumPacketSize,
pipeInfo.Interval);
}
}
}
if (!has_in || !has_out) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_PARSE_IF_DESCR;
goto winusb_free;
}
char use_raw_io = 1;
if (!WinUsb_SetPipePolicy(dev->winUSBHandle, dev->bulkInPipe, RAW_IO, sizeof(use_raw_io), &use_raw_io)) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_SET_PIPE_RAW_IO;
goto winusb_free;
}
if (!candle_ctrl_set_host_format(dev)) {
goto winusb_free;
}
if (!candle_ctrl_get_config(dev, &dev->dconf)) {
goto winusb_free;
}
candle_logf(L"device config channels=%u sw=0x%08x hw=0x%08x",
dev->dconf.icount + 1,
dev->dconf.sw_version,
dev->dconf.hw_version);
if (!candle_ctrl_get_capability(dev, 0, &dev->bt_const)) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_GET_BITTIMING_CONST;
goto winusb_free;
}
candle_logf(L"cap ch0 feature=0x%08x fclk=%u tseg1=%u..%u tseg2=%u..%u sjw=%u brp=%u..%u inc=%u",
dev->bt_const.feature,
dev->bt_const.fclk_can,
dev->bt_const.tseg1_min,
dev->bt_const.tseg1_max,
dev->bt_const.tseg2_min,
dev->bt_const.tseg2_max,
dev->bt_const.sjw_max,
dev->bt_const.brp_min,
dev->bt_const.brp_max,
dev->bt_const.brp_inc);
/* Query capabilities for each channel on multi-channel devices */
uint8_t num_channels = dev->dconf.icount + 1;
if (num_channels > 8) num_channels = 8;
for (uint8_t ch = 0; ch < num_channels; ch++) {
if (!candle_ctrl_get_capability(dev, ch, &dev->ch_caps[ch])) {
/* Fall back to channel 0 capabilities for this channel */
memcpy(&dev->ch_caps[ch], &dev->bt_const, sizeof(candle_capability_t));
candle_logf(L"cap ch%u failed, falling back to ch0", ch);
} else {
candle_logf(L"cap ch%u feature=0x%08x fclk=%u",
ch,
dev->ch_caps[ch].feature,
dev->ch_caps[ch].fclk_can);
}
}
/* Pre-allocate a manual-reset event for timed overlapped writes. Reusing
* one event per device (writes are serialised by writeMutex) avoids
* per-frame CreateEvent overhead at high CAN frame rates. */
dev->txEvent = CreateEvent(NULL, TRUE, FALSE, NULL);
if (!dev->txEvent) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_MALLOC;
goto winusb_free;
}
dev->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
winusb_free:
WinUsb_Free(dev->winUSBHandle);
dev->winUSBHandle = NULL;
close_handle:
CloseHandle(dev->deviceHandle);
dev->deviceHandle = NULL;
return false;
}
static bool candle_prepare_read(candle_device_t *dev, unsigned urb_num)
{
if (dev->rxurbs[urb_num].pending) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_PREPARE_READ;
return false;
}
if (dev->rxurbs[urb_num].ovl.hEvent == NULL) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_PREPARE_READ;
return false;
}
ResetEvent(dev->rxurbs[urb_num].ovl.hEvent);
BOOL rc = WinUsb_ReadPipe(
dev->winUSBHandle,
dev->bulkInPipe,
dev->rxurbs[urb_num].buf,
sizeof(dev->rxurbs[urb_num].buf),
NULL,
&dev->rxurbs[urb_num].ovl
);
if (rc) {
/* Synchronous completion: data is already in buf and the event is
* signaled. WaitForMultipleObjects will return immediately on the
* next call and GetOverlappedResult will succeed, so this is fine. */
dev->rxurbs[urb_num].pending = true;
dev->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
}
DWORD err = GetLastError();
if (err == ERROR_IO_PENDING) {
dev->rxurbs[urb_num].pending = true;
dev->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
}
candle_logf(L"prepare read urb=%u failed winerr=%lu", urb_num, err);
dev->last_error = CANDLE_ERR_PREPARE_READ;
return false;
}
static bool candle_close_rxurbs(candle_device_t *dev)
{
if (dev->winUSBHandle != NULL) {
WinUsb_AbortPipe(dev->winUSBHandle, dev->bulkInPipe);
}
for (unsigned i=0; i<CANDLE_URB_COUNT; i++) {
if (dev->rxurbs[i].pending) {
CancelIoEx(dev->deviceHandle, &dev->rxurbs[i].ovl);
DWORD bytes_transfered;
WinUsb_GetOverlappedResult(dev->winUSBHandle,
&dev->rxurbs[i].ovl,
&bytes_transfered,
TRUE);
dev->rxurbs[i].pending = false;
}
if (dev->rxevents[i] != NULL) {
CloseHandle(dev->rxevents[i]);
dev->rxevents[i] = NULL;
memset(&dev->rxurbs[i].ovl, 0, sizeof(dev->rxurbs[i].ovl));
}
}
return true;
}
static void candle_release_open_handles(candle_device_t *dev)
{
candle_close_rxurbs(dev);
if (dev->txEvent) {
CloseHandle(dev->txEvent);
dev->txEvent = NULL;
}
if (dev->winUSBHandle) {
WinUsb_Free(dev->winUSBHandle);
dev->winUSBHandle = NULL;
}
if (dev->deviceHandle && dev->deviceHandle != INVALID_HANDLE_VALUE) {
CloseHandle(dev->deviceHandle);
dev->deviceHandle = NULL;
}
}
bool __stdcall DLL candle_dev_open(candle_handle hdev)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
if (candle_dev_interal_open(dev)) {
for (unsigned i=0; i<CANDLE_URB_COUNT; i++) {
HANDLE ev = CreateEvent(NULL, true, false, NULL);
if (ev == NULL) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_MALLOC;
candle_err_t last_error = dev->last_error;
candle_release_open_handles(dev);
dev->last_error = last_error;
return false;
}
dev->rxevents[i] = ev;
dev->rxurbs[i].ovl.hEvent = ev;
if (!candle_prepare_read(dev, i)) {
candle_err_t last_error = dev->last_error;
candle_release_open_handles(dev);
dev->last_error = last_error;
return false; // keep last_error from prepare_read call
}
}
dev->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
} else {
return false; // keep last_error from open_device call
}
}
bool __stdcall DLL candle_dev_get_timestamp_us(candle_handle hdev, uint32_t *timestamp_us)
{
return candle_ctrl_get_timestamp(hdev, timestamp_us);
}
bool __stdcall DLL candle_dev_close(candle_handle hdev)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
candle_release_open_handles(dev);
dev->last_error = CANDLE_ERR_OK;
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_dev_free(candle_handle hdev)
{
free(hdev);
return true;
}
candle_err_t __stdcall DLL candle_dev_last_error(candle_handle hdev)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
return dev->last_error;
}
bool __stdcall DLL candle_channel_count(candle_handle hdev, uint8_t *num_channels)
{
// TODO check if info was already read from device; try to do so; throw error...
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
*num_channels = dev->dconf.icount+1;
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_channel_get_capabilities(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_capability_t *cap)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
uint8_t num_channels = dev->dconf.icount + 1;
if (ch < num_channels && ch < 8) {
memcpy(cap, &dev->ch_caps[ch], sizeof(candle_capability_t));
} else {
memcpy(cap, &dev->bt_const, sizeof(candle_capability_t));
}
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_channel_get_state(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_can_state_t *state)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
candle_device_state_t ds;
if (!candle_ctrl_get_state(dev, ch, &ds)) {
return false;
}
*state = (candle_can_state_t)ds.state;
return true;
}
bool __stdcall DLL candle_channel_bus_off_recover(candle_handle hdev, uint8_t ch)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
return candle_ctrl_bus_off_recover(dev, ch);
}
bool __stdcall DLL candle_channel_set_timing(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_bittiming_t *data)
{
// TODO ensure device is open, check channel count..
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
return candle_ctrl_set_bittiming(dev, ch, data);
}
bool __stdcall DLL candle_channel_set_bitrate(candle_handle hdev, uint8_t ch, uint32_t bitrate)
{
// TODO ensure device is open, check channel count..
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
if (dev->bt_const.fclk_can != 48000000) {
/* this function only works for the candleLight base clock of 48MHz */
dev->last_error = CANDLE_ERR_BITRATE_FCLK;
return false;
}
candle_bittiming_t t;
t.prop_seg = 1;
t.sjw = 1;
t.phase_seg1 = 13 - t.prop_seg;
t.phase_seg2 = 2;
switch (bitrate) {
case 10000:
t.brp = 300;
break;
case 20000:
t.brp = 150;
break;
case 50000:
t.brp = 60;
break;
case 83333:
t.brp = 36;
break;
case 100000:
t.brp = 30;
break;
case 125000:
t.brp = 24;
break;
case 250000:
t.brp = 12;
break;
case 500000:
t.brp = 6;
break;
case 800000:
t.brp = 4;
t.phase_seg1 = 12 - t.prop_seg;
t.phase_seg2 = 2;
break;
case 1000000:
t.brp = 3;
break;
default:
dev->last_error = CANDLE_ERR_BITRATE_UNSUPPORTED;
return false;
}
return candle_ctrl_set_bittiming(dev, ch, &t);
}
bool __stdcall DLL candle_channel_start(candle_handle hdev, uint8_t ch, uint32_t flags)
{
// TODO ensure device is open, check channel count..
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
candle_capability_t *cap = (ch < 8) ? &dev->ch_caps[ch] : &dev->bt_const;
if (cap->feature & CANDLE_FEATURE_HW_TIMESTAMP) {
flags |= CANDLE_MODE_HW_TIMESTAMP;
} else {
candle_logf(L"channel %u has no HW timestamp capability; starting without timestamp flag", ch);
}
bool rc = candle_ctrl_set_device_mode(dev, ch, CANDLE_DEVMODE_START, flags);
candle_logf(L"channel %u start flags=0x%08x result=%u err=%u",
ch,
flags,
rc ? 1 : 0,
dev->last_error);
return rc;
}
bool __stdcall DLL candle_channel_stop(candle_handle hdev, uint8_t ch)
{
// TODO ensure device is open, check channel count..
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
return candle_ctrl_set_device_mode(dev, ch, CANDLE_DEVMODE_RESET, 0);
}
/* Write len bytes from buf to the OUT pipe, aborting after 300 ms.
* Writes are serialised by writeMutex in CandleApiInterface so dev->txEvent
* is never accessed by two threads simultaneously. */
static bool candle_write_pipe_timed(candle_device_t *dev, uint8_t *buf, DWORD len)
{
OVERLAPPED ovl;
memset(&ovl, 0, sizeof(ovl));
ovl.hEvent = dev->txEvent;
ResetEvent(dev->txEvent);
BOOL rc = WinUsb_WritePipe(dev->winUSBHandle, dev->bulkOutPipe,
buf, len, NULL, &ovl);
if (rc) {
return true; /* completed synchronously */
}
if (GetLastError() != ERROR_IO_PENDING) {
return false; /* hard error */
}
if (WaitForSingleObject(dev->txEvent, 150) != WAIT_OBJECT_0) {
/* Timed out: cancel the transfer and restore the pipe to a clean state. */
WinUsb_AbortPipe(dev->winUSBHandle, dev->bulkOutPipe);
DWORD dummy = 0;
WinUsb_GetOverlappedResult(dev->winUSBHandle, &ovl, &dummy, TRUE);
WinUsb_ResetPipe(dev->winUSBHandle, dev->bulkOutPipe);
return false;
}
DWORD transferred = 0;
return WinUsb_GetOverlappedResult(dev->winUSBHandle, &ovl, &transferred, FALSE) != FALSE;
}
bool __stdcall DLL candle_frame_send(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_frame_t *frame)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
frame->echo_id = 0;
frame->channel = ch;
bool rc = candle_write_pipe_timed(dev, (uint8_t*)frame, sizeof(*frame));
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_SEND_FRAME;
return rc;
}
bool __stdcall DLL candle_frame_read(candle_handle hdev, candle_frame_t *frame, uint32_t timeout_ms)
{
// TODO ensure device is open..
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
DWORD wait_result = WaitForMultipleObjects(CANDLE_URB_COUNT, dev->rxevents, false, timeout_ms);
if (wait_result == WAIT_TIMEOUT) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_TIMEOUT;
return false;
}
if ( (wait_result < WAIT_OBJECT_0) || (wait_result >= WAIT_OBJECT_0 + CANDLE_URB_COUNT) ) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_WAIT;
return false;
}
DWORD urb_num = wait_result - WAIT_OBJECT_0;
DWORD bytes_transfered;
if (!WinUsb_GetOverlappedResult(dev->winUSBHandle, &dev->rxurbs[urb_num].ovl, &bytes_transfered, false)) {
DWORD err = GetLastError();
if (err == ERROR_IO_INCOMPLETE) {
ResetEvent(dev->rxurbs[urb_num].ovl.hEvent);
} else {
dev->rxurbs[urb_num].pending = false;
candle_prepare_read(dev, urb_num);
}
candle_logf(L"classic read result failed urb=%u winerr=%lu", urb_num, err);
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_RESULT;
return false;
}
dev->rxurbs[urb_num].pending = false;
if (bytes_transfered < sizeof(*frame)-4) {
candle_prepare_read(dev, urb_num);
candle_logf(L"classic read too small urb=%u bytes=%lu min=%u",
urb_num,
bytes_transfered,
(unsigned)(sizeof(*frame) - 4));
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_SIZE;
return false;
}
memset(frame, 0, sizeof(*frame));
DWORD copy_len = (bytes_transfered < sizeof(*frame)) ? bytes_transfered : sizeof(*frame);
memcpy(frame, dev->rxurbs[urb_num].buf, copy_len);
candle_logf_verbose(L"classic read urb=%u bytes=%lu echo=0x%08x can_id=0x%08x dlc=%u ch=%u flags=0x%02x ts=%u",
urb_num,
bytes_transfered,
frame->echo_id,
frame->can_id,
frame->can_dlc,
frame->channel,
frame->flags,
frame->timestamp_us);
return candle_prepare_read(dev, urb_num);
}
candle_frametype_t __stdcall DLL candle_frame_type(candle_frame_t *frame)
{
if (frame->echo_id != 0xFFFFFFFF) {
return CANDLE_FRAMETYPE_ECHO;
};
if (frame->can_id & CANDLE_ID_ERR) {
return CANDLE_FRAMETYPE_ERROR;
}
return CANDLE_FRAMETYPE_RECEIVE;
}
uint32_t __stdcall DLL candle_frame_id(candle_frame_t *frame)
{
return frame->can_id & 0x1FFFFFFF;
}
bool __stdcall DLL candle_frame_is_extended_id(candle_frame_t *frame)
{
return (frame->can_id & CANDLE_ID_EXTENDED) != 0;
}
bool __stdcall DLL candle_frame_is_rtr(candle_frame_t *frame)
{
return (frame->can_id & CANDLE_ID_RTR) != 0;
}
uint8_t __stdcall DLL candle_frame_dlc(candle_frame_t *frame)
{
return frame->can_dlc;
}
uint8_t * __stdcall DLL candle_frame_data(candle_frame_t *frame)
{
return frame->data;
}
uint32_t __stdcall DLL candle_frame_timestamp_us(candle_frame_t *frame)
{
return frame->timestamp_us;
}
/* ---- CAN FD extensions ---- */
bool __stdcall DLL candle_channel_set_data_timing(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_bittiming_t *data)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
return candle_ctrl_set_data_bittiming(dev, ch, data);
}
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_send(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_fd_frame_t *frame)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
frame->echo_id = 0;
frame->channel = ch;
bool rc = candle_write_pipe_timed(dev, (uint8_t*)frame, sizeof(*frame));
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_SEND_FRAME;
return rc;
}
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_read(candle_handle hdev, candle_fd_frame_t *frame, uint32_t timeout_ms)
{
candle_device_t *dev = (candle_device_t*)hdev;
DWORD wait_result = WaitForMultipleObjects(CANDLE_URB_COUNT, dev->rxevents, false, timeout_ms);
if (wait_result == WAIT_TIMEOUT) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_TIMEOUT;
return false;
}
if ( (wait_result < WAIT_OBJECT_0) || (wait_result >= WAIT_OBJECT_0 + CANDLE_URB_COUNT) ) {
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_WAIT;
return false;
}
DWORD urb_num = wait_result - WAIT_OBJECT_0;
DWORD bytes_transfered;
if (!WinUsb_GetOverlappedResult(dev->winUSBHandle, &dev->rxurbs[urb_num].ovl, &bytes_transfered, false)) {
DWORD err = GetLastError();
if (err == ERROR_IO_INCOMPLETE) {
ResetEvent(dev->rxurbs[urb_num].ovl.hEvent);
} else {
dev->rxurbs[urb_num].pending = false;
candle_prepare_read(dev, urb_num);
}
candle_logf(L"fd read result failed urb=%u winerr=%lu", urb_num, err);
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_RESULT;
return false;
}
dev->rxurbs[urb_num].pending = false;
/* Minimum: classic CAN header (12 bytes) + at least 8 data bytes = 20 bytes */
static const DWORD classic_min = sizeof(candle_frame_t) - 4;
if (bytes_transfered < classic_min) {
candle_prepare_read(dev, urb_num);
candle_logf(L"fd read too small urb=%u bytes=%lu min=%lu",
urb_num,
bytes_transfered,
classic_min);
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_SIZE;
return false;
}
memset(frame, 0, sizeof(*frame));
/*
* Detect frame type from the flags byte (offset 10 in both structs).
* Classic CAN frames: header(12) + data(8) + timestamp(4) = 24 bytes total.
*
* FD frames come in two wire formats:
* - Legacy fixed (candleLight/CANable 1.x): always 80 bytes — header(12) +
* data[64] + timestamp(4). The timestamp is ALWAYS at offset 76, regardless
* of the actual DLC. Identified by bytes_transferred == sizeof(candle_fd_frame_t).
* - Variable-length (CANnectivity/Zephyr): header(12) + actual_data(DLC) +
* timestamp(4). Identified by bytes_transferred < sizeof(candle_fd_frame_t).
*/
bool is_fd_frame = (dev->rxurbs[urb_num].buf[10] & CANDLE_FRAME_FLAG_FD) != 0;
if (is_fd_frame) {
/* can_dlc is at byte offset 8 in both classic and FD wire frames. */
const uint8_t raw_dlc = dev->rxurbs[urb_num].buf[8];
const DWORD data_len = candle_dlc_to_len(raw_dlc);
const DWORD min_size = 12 + data_len; /* header + data, without timestamp */
if (bytes_transfered < min_size) {
candle_prepare_read(dev, urb_num);
candle_logf(L"fd read FD frame too small urb=%u bytes=%lu min=%lu flags=0x%02x dlc=%u",
urb_num,
bytes_transfered,
min_size,
dev->rxurbs[urb_num].buf[10],
raw_dlc);
dev->last_error = CANDLE_ERR_READ_SIZE;
return false;
}
/* Copy the fixed 12-byte header (echo_id … reserved). */
memcpy(frame, dev->rxurbs[urb_num].buf, 12);
/* Copy data at offset 12 into the struct's data field. */
memcpy(frame->data, dev->rxurbs[urb_num].buf + 12, data_len);
/* Timestamp location depends on the wire format (see comment above). */
const DWORD fixed_ts_offset = (DWORD)(sizeof(candle_fd_frame_t) - sizeof(uint32_t)); /* = 76 */
const DWORD ts_offset = (bytes_transfered >= (DWORD)sizeof(candle_fd_frame_t))
? fixed_ts_offset
: min_size;
if (bytes_transfered >= ts_offset + (DWORD)sizeof(uint32_t)) {
memcpy(&frame->timestamp_us, dev->rxurbs[urb_num].buf + ts_offset, sizeof(uint32_t));
}
/* else: timestamp stays zero from memset above */
} else {
/* Classic CAN frame — copy into FD struct, fixing the timestamp position */
candle_frame_t classic;
DWORD copy_len = (bytes_transfered < sizeof(classic)) ? bytes_transfered : sizeof(classic);
memcpy(&classic, dev->rxurbs[urb_num].buf, copy_len);
frame->echo_id = classic.echo_id;
frame->can_id = classic.can_id;
frame->can_dlc = classic.can_dlc;
frame->channel = classic.channel;
frame->flags = classic.flags;
frame->reserved = classic.reserved;
memcpy(frame->data, classic.data, 8);
frame->timestamp_us = (bytes_transfered >= sizeof(classic)) ? classic.timestamp_us : 0;
}
candle_logf_verbose(L"fd read urb=%u bytes=%lu is_fd=%u echo=0x%08x can_id=0x%08x dlc=%u ch=%u flags=0x%02x ts=%u",
urb_num,
bytes_transfered,
is_fd_frame ? 1 : 0,
frame->echo_id,
frame->can_id,
frame->can_dlc,
frame->channel,
frame->flags,
frame->timestamp_us);
return candle_prepare_read(dev, urb_num);
}
candle_frametype_t __stdcall DLL candle_fd_frame_type(candle_fd_frame_t *frame)
{
if (frame->echo_id != 0xFFFFFFFF) {
return CANDLE_FRAMETYPE_ECHO;
}
if (frame->can_id & CANDLE_ID_ERR) {
return CANDLE_FRAMETYPE_ERROR;
}
return CANDLE_FRAMETYPE_RECEIVE;
}
uint32_t __stdcall DLL candle_fd_frame_id(candle_fd_frame_t *frame)
{
return frame->can_id & 0x1FFFFFFF;
}
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_extended_id(candle_fd_frame_t *frame)
{
return (frame->can_id & CANDLE_ID_EXTENDED) != 0;
}
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_rtr(candle_fd_frame_t *frame)
{
return (frame->can_id & CANDLE_ID_RTR) != 0;
}
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_fd(candle_fd_frame_t *frame)
{
return (frame->flags & CANDLE_FRAME_FLAG_FD) != 0;
}
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_brs(candle_fd_frame_t *frame)
{
return (frame->flags & CANDLE_FRAME_FLAG_BRS) != 0;
}
uint8_t __stdcall DLL candle_fd_frame_dlc(candle_fd_frame_t *frame)
{
return frame->can_dlc;
}
uint8_t * __stdcall DLL candle_fd_frame_data(candle_fd_frame_t *frame)
{
return frame->data;
}
uint32_t __stdcall DLL candle_fd_frame_timestamp_us(candle_fd_frame_t *frame)
{
return frame->timestamp_us;
}

29
c/candle/candle.def Normal file
View File

@@ -0,0 +1,29 @@
EXPORTS
candle_list_scan
candle_list_free
candle_list_length
candle_dev_get
candle_dev_get_state
candle_dev_get_path
candle_dev_open
candle_dev_get_timestamp_us
candle_dev_close
candle_dev_free
candle_channel_count
candle_channel_get_capabilities
candle_channel_get_state
candle_channel_bus_off_recover
candle_channel_set_timing
candle_channel_set_bitrate
candle_channel_start
candle_channel_stop
candle_frame_send
candle_frame_read
candle_frame_type
candle_frame_id
candle_frame_is_extended_id
candle_frame_is_rtr
candle_frame_dlc
candle_frame_data
candle_frame_timestamp_us
candle_dev_last_error

287
c/candle/candle.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,287 @@
/*
Copyright (c) 2016 Hubert Denkmair <hubert@denkmair.de>
Copyright (c) 2026 Schildkroet
This file is part of the candle windows API.
This library is free software: you can redistribute it and/or
modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
License as published by the Free Software Foundation, either
version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This library is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
License along with this library. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#pragma once
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
typedef void* candle_list_handle;
typedef void* candle_handle;
typedef enum {
CANDLE_DEVSTATE_AVAIL,
CANDLE_DEVSTATE_INUSE
} candle_devstate_t;
typedef enum {
CANDLE_FRAMETYPE_UNKNOWN,
CANDLE_FRAMETYPE_RECEIVE,
CANDLE_FRAMETYPE_ECHO,
CANDLE_FRAMETYPE_ERROR,
CANDLE_FRAMETYPE_TIMESTAMP_OVFL
} candle_frametype_t;
enum {
CANDLE_ID_EXTENDED = 0x80000000,
CANDLE_ID_RTR = 0x40000000,
CANDLE_ID_ERR = 0x20000000
};
/* Feature flags reported in candle_capability_t.feature */
enum {
/** CAN channel supports listen-only mode, in which it is not allowed to send dominant bits. */
CANDLE_FEATURE_LISTEN_ONLY = 0x0001,
/** CAN channel supports loopback mode, in which it receives own frames. */
CANDLE_FEATURE_LOOP_BACK = 0x0002,
/** CAN channel supports triple sampling mode */
CANDLE_FEATURE_TRIPLE_SAMPLE = 0x0004,
/** CAN channel supports not retransmitting in case of lost arbitration or missing ACK. */
CANDLE_FEATURE_ONE_SHOT = 0x0008,
/** CAN channel supports hardware timestamping of CAN frames. */
CANDLE_FEATURE_HW_TIMESTAMP = 0x0010,
/** CAN channel supports visual identification. */
CANDLE_FEATURE_IDENTIFY = 0x0020,
/** CAN channel supports user IDs (unsupported). */
CANDLE_FEATURE_USER_ID = 0x0040,
/** CAN channel supports padding of host frames (unsupported). */
CANDLE_FEATURE_PAD_PKTS_TO_MAX = 0x0080,
/** CAN channel supports transmitting/receiving CAN FD frames. */
CANDLE_FEATURE_FD = 0x0100,
/** CAN channel support LPC546xx specific quirks (Unused) */
CANDLE_FEATURE_REQ_USB_QUIRK_LPC546XX = 0x0200,
/** CAN channel supports extended bit timing limits. */
CANDLE_FEATURE_BT_CONST_EXT = 0x0400,
/** CAN channel supports configurable bus termination. */
CANDLE_FEATURE_TERMINATION = 0x0800,
/** CAN channel supports bus error reporting (Unsupported, always enabled) */
CANDLE_FEATURE_BERR_REPORTING = 0x1000,
/** CAN channel supports reporting of bus state. */
CANDLE_FEATURE_GET_STATE = 0x2000,
/** Host-controlled recovery after the controller enters bus-off. */
CANDLE_FEATURE_BUS_OFF_RECOVERY = 0x40000,
};
/* Flags in the flags byte of received/transmitted frames */
enum {
CANDLE_FRAME_FLAG_OVERFLOW = 0x01,
CANDLE_FRAME_FLAG_FD = 0x02,
CANDLE_FRAME_FLAG_BRS = 0x04,
CANDLE_FRAME_FLAG_ESI = 0x08,
};
typedef enum {
CANDLE_STATE_ERROR_ACTIVE = 0,
CANDLE_STATE_ERROR_WARNING = 1,
CANDLE_STATE_ERROR_PASSIVE = 2,
CANDLE_STATE_BUS_OFF = 3,
CANDLE_STATE_STOPPED = 4,
CANDLE_STATE_SLEEPING = 5,
} candle_can_state_t;
typedef enum {
CANDLE_MODE_NORMAL = 0x0000,
CANDLE_MODE_LISTEN_ONLY = 0x0001,
CANDLE_MODE_LOOP_BACK = 0x0002,
CANDLE_MODE_TRIPLE_SAMPLE = 0x0004,
CANDLE_MODE_ONE_SHOT = 0x0008,
CANDLE_MODE_HW_TIMESTAMP = 0x0010,
CANDLE_MODE_PAD_PKTS_TO_MAX = 0x0080,
CANDLE_MODE_FD = 0x0100,
} candle_mode_t;
typedef enum {
CANDLE_ERR_OK = 0,
CANDLE_ERR_CREATE_FILE = 1,
CANDLE_ERR_WINUSB_INITIALIZE = 2,
CANDLE_ERR_QUERY_INTERFACE = 3,
CANDLE_ERR_QUERY_PIPE = 4,
CANDLE_ERR_PARSE_IF_DESCR = 5,
CANDLE_ERR_SET_HOST_FORMAT = 6,
CANDLE_ERR_GET_DEVICE_INFO = 7,
CANDLE_ERR_GET_BITTIMING_CONST = 8,
CANDLE_ERR_PREPARE_READ = 9,
CANDLE_ERR_SET_DEVICE_MODE = 10,
CANDLE_ERR_SET_BITTIMING = 11,
CANDLE_ERR_BITRATE_FCLK = 12,
CANDLE_ERR_BITRATE_UNSUPPORTED = 13,
CANDLE_ERR_SEND_FRAME = 14,
CANDLE_ERR_READ_TIMEOUT = 15,
CANDLE_ERR_READ_WAIT = 16,
CANDLE_ERR_READ_RESULT = 17,
CANDLE_ERR_READ_SIZE = 18,
CANDLE_ERR_SETUPDI_IF_DETAILS = 19,
CANDLE_ERR_SETUPDI_IF_DETAILS2 = 20,
CANDLE_ERR_MALLOC = 21,
CANDLE_ERR_PATH_LEN = 22,
CANDLE_ERR_CLSID = 23,
CANDLE_ERR_GET_DEVICES = 24,
CANDLE_ERR_SETUPDI_IF_ENUM = 25,
CANDLE_ERR_SET_TIMESTAMP_MODE = 26,
CANDLE_ERR_DEV_OUT_OF_RANGE = 27,
CANDLE_ERR_GET_TIMESTAMP = 28,
CANDLE_ERR_SET_PIPE_RAW_IO = 29
} candle_err_t;
#pragma pack(push,1)
typedef struct {
uint32_t echo_id;
uint32_t can_id;
uint8_t can_dlc;
uint8_t channel;
uint8_t flags;
uint8_t reserved;
uint8_t data[8];
uint32_t timestamp_us;
} candle_frame_t;
/* CAN FD frame: same header as candle_frame_t but with 64-byte data payload */
typedef struct {
uint32_t echo_id;
uint32_t can_id;
uint8_t can_dlc;
uint8_t channel;
uint8_t flags;
uint8_t reserved;
uint8_t data[64];
uint32_t timestamp_us;
} candle_fd_frame_t;
typedef struct {
uint32_t feature;
uint32_t fclk_can;
uint32_t tseg1_min;
uint32_t tseg1_max;
uint32_t tseg2_min;
uint32_t tseg2_max;
uint32_t sjw_max;
uint32_t brp_min;
uint32_t brp_max;
uint32_t brp_inc;
} candle_capability_t;
typedef struct {
uint32_t prop_seg;
uint32_t phase_seg1;
uint32_t phase_seg2;
uint32_t sjw;
uint32_t brp;
} candle_bittiming_t;
#pragma pack(pop)
/*
* CAN FD DLC encoding:
* DLC 0-8 → 0-8 bytes (same as classic CAN)
* DLC 9 → 12 bytes
* DLC 10 → 16 bytes
* DLC 11 → 20 bytes
* DLC 12 → 24 bytes
* DLC 13 → 32 bytes
* DLC 14 → 48 bytes
* DLC 15 → 64 bytes
*/
static inline uint8_t candle_dlc_to_len(uint8_t dlc)
{
static const uint8_t tbl[16] = { 0,1,2,3,4,5,6,7,8,12,16,20,24,32,48,64 };
return (dlc <= 15u) ? tbl[dlc] : 0u;
}
static inline uint8_t candle_len_to_dlc(uint8_t len)
{
if (len <= 8u) return len;
if (len <= 12u) return 9u;
if (len <= 16u) return 10u;
if (len <= 20u) return 11u;
if (len <= 24u) return 12u;
if (len <= 32u) return 13u;
if (len <= 48u) return 14u;
return 15u;
}
#define DLL
/* Optional log callback — set once at startup to receive diagnostic messages.
* If NULL (the default) no logging is performed. */
typedef void (*candle_log_fn_t)(const wchar_t *msg);
extern candle_log_fn_t candle_log_fn;
/* Set to true to enable per-frame and per-control-transfer trace logs.
* Off by default; only error and setup messages are logged. */
extern bool candle_log_verbose;
bool __stdcall DLL candle_list_scan(candle_list_handle *list);
bool __stdcall DLL candle_list_free(candle_list_handle list);
bool __stdcall DLL candle_list_length(candle_list_handle list, uint8_t *len);
bool __stdcall DLL candle_dev_get(candle_list_handle list, uint8_t dev_num, candle_handle *hdev);
bool __stdcall DLL candle_dev_get_state(candle_handle hdev, candle_devstate_t *state);
wchar_t * __stdcall DLL candle_dev_get_path(candle_handle hdev);
bool __stdcall DLL candle_dev_open(candle_handle hdev);
bool __stdcall DLL candle_dev_get_timestamp_us(candle_handle hdev, uint32_t *timestamp_us);
bool __stdcall DLL candle_dev_close(candle_handle hdev);
bool __stdcall DLL candle_dev_free(candle_handle hdev);
bool __stdcall DLL candle_channel_count(candle_handle hdev, uint8_t *num_channels);
bool __stdcall DLL candle_channel_get_capabilities(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_capability_t *cap);
bool __stdcall DLL candle_channel_get_state(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_can_state_t *state);
bool __stdcall DLL candle_channel_bus_off_recover(candle_handle hdev, uint8_t ch);
bool __stdcall DLL candle_channel_set_timing(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_bittiming_t *data);
bool __stdcall DLL candle_channel_set_bitrate(candle_handle hdev, uint8_t ch, uint32_t bitrate);
bool __stdcall DLL candle_channel_start(candle_handle hdev, uint8_t ch, uint32_t flags);
bool __stdcall DLL candle_channel_stop(candle_handle hdev, uint8_t ch);
bool __stdcall DLL candle_frame_send(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_frame_read(candle_handle hdev, candle_frame_t *frame, uint32_t timeout_ms);
candle_frametype_t __stdcall DLL candle_frame_type(candle_frame_t *frame);
uint32_t __stdcall DLL candle_frame_id(candle_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_frame_is_extended_id(candle_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_frame_is_rtr(candle_frame_t *frame);
uint8_t __stdcall DLL candle_frame_dlc(candle_frame_t *frame);
uint8_t * __stdcall DLL candle_frame_data(candle_frame_t *frame);
uint32_t __stdcall DLL candle_frame_timestamp_us(candle_frame_t *frame);
/* CAN FD extensions */
bool __stdcall DLL candle_channel_set_data_timing(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_bittiming_t *data);
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_send(candle_handle hdev, uint8_t ch, candle_fd_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_read(candle_handle hdev, candle_fd_frame_t *frame, uint32_t timeout_ms);
candle_frametype_t __stdcall DLL candle_fd_frame_type(candle_fd_frame_t *frame);
uint32_t __stdcall DLL candle_fd_frame_id(candle_fd_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_extended_id(candle_fd_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_rtr(candle_fd_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_fd(candle_fd_frame_t *frame);
bool __stdcall DLL candle_fd_frame_is_brs(candle_fd_frame_t *frame);
uint8_t __stdcall DLL candle_fd_frame_dlc(candle_fd_frame_t *frame);
uint8_t * __stdcall DLL candle_fd_frame_data(candle_fd_frame_t *frame);
uint32_t __stdcall DLL candle_fd_frame_timestamp_us(candle_fd_frame_t *frame);
candle_err_t __stdcall DLL candle_dev_last_error(candle_handle hdev);
#ifdef __cplusplus
}
#endif

234
c/candle/candle_ctrl_req.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,234 @@
/*
Copyright (c) 2016 Hubert Denkmair <hubert@denkmair.de>
This file is part of the candle windows API.
This library is free software: you can redistribute it and/or
modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
License as published by the Free Software Foundation, either
version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This library is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
License along with this library. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#include "candle_ctrl_req.h"
#include "ch_9.h"
#include <stdarg.h>
enum {
CANDLE_BREQ_HOST_FORMAT = 0,
CANDLE_BREQ_BITTIMING = 1,
CANDLE_BREQ_MODE = 2,
CANDLE_BREQ_BERR = 3,
CANDLE_BREQ_BT_CONST = 4,
CANDLE_BREQ_DEVICE_CONFIG = 5,
CANDLE_TIMESTAMP_GET = 6,
/* 7: IDENTIFY, 8: GET_USER_ID, 9: SET_USER_ID (not used here) */
CANDLE_BREQ_DATA_BITTIMING = 10,
/* 11: SET_TERMINATION, not used here */
CANDLE_BREQ_GET_STATE = 12,
CANDLE_BREQ_BUS_OFF_RECOVERY = 32,
};
static void candle_ctrl_logf(const wchar_t *fmt, ...)
{
if (candle_log_fn == NULL || !candle_log_verbose) {
return;
}
wchar_t buf[512];
va_list args;
va_start(args, fmt);
HRESULT hr = StringCchVPrintfW(buf, 512, fmt, args);
va_end(args);
if (SUCCEEDED(hr)) {
candle_log_fn(buf);
}
}
static bool usb_control_msg(WINUSB_INTERFACE_HANDLE hnd, uint8_t request, uint8_t requesttype, uint16_t value, uint16_t index, void *data, uint16_t size)
{
WINUSB_SETUP_PACKET packet;
memset(&packet, 0, sizeof(packet));
packet.Request = request;
packet.RequestType = requesttype;
packet.Value = value;
packet.Index = index;
packet.Length = size;
unsigned long bytes_sent = 0;
BOOL rc = WinUsb_ControlTransfer(hnd, packet, (uint8_t*)data, size, &bytes_sent, 0);
candle_ctrl_logf(L"ctrl req=0x%02x type=0x%02x value=%u index=%u size=%u rc=%u transferred=%lu winerr=%lu",
request,
requesttype,
value,
index,
size,
rc ? 1 : 0,
bytes_sent,
rc ? 0 : GetLastError());
return rc;
}
bool candle_ctrl_set_host_format(candle_device_t *dev)
{
candle_host_config_t hconf;
hconf.byte_order = 0x0000beef;
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_HOST_FORMAT,
USB_DIR_OUT|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
1,
dev->interfaceNumber,
&hconf,
sizeof(hconf)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_SET_HOST_FORMAT;
return rc;
}
bool candle_ctrl_set_device_mode(candle_device_t *dev, uint8_t channel, uint32_t mode, uint32_t flags)
{
candle_device_mode_t dm;
dm.mode = mode;
dm.flags = flags;
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_MODE,
USB_DIR_OUT|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
channel,
dev->interfaceNumber,
&dm,
sizeof(dm)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_SET_DEVICE_MODE;
return rc;
}
bool candle_ctrl_get_config(candle_device_t *dev, candle_device_config_t *dconf)
{
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_DEVICE_CONFIG,
USB_DIR_IN|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
1,
dev->interfaceNumber,
dconf,
sizeof(*dconf)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_GET_DEVICE_INFO;
return rc;
}
bool candle_ctrl_get_timestamp(candle_device_t *dev, uint32_t *current_timestamp)
{
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_TIMESTAMP_GET,
USB_DIR_IN|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
1,
dev->interfaceNumber,
current_timestamp,
sizeof(*current_timestamp)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_GET_TIMESTAMP;
return rc;
}
bool candle_ctrl_get_capability(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_capability_t *data)
{
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_BT_CONST,
USB_DIR_IN|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
channel,
0,
data,
sizeof(*data)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_GET_BITTIMING_CONST;
return rc;
}
bool candle_ctrl_set_bittiming(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_bittiming_t *data)
{
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_BITTIMING,
USB_DIR_OUT|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
channel,
0,
data,
sizeof(*data)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_SET_BITTIMING;
return rc;
}
bool candle_ctrl_set_data_bittiming(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_bittiming_t *data)
{
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_DATA_BITTIMING,
USB_DIR_OUT|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
channel,
0,
data,
sizeof(*data)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_SET_BITTIMING;
return rc;
}
bool candle_ctrl_get_state(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_device_state_t *data)
{
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_GET_STATE,
USB_DIR_IN|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
channel,
dev->interfaceNumber,
data,
sizeof(*data)
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_GET_DEVICE_INFO;
return rc;
}
bool candle_ctrl_bus_off_recover(candle_device_t *dev, uint8_t channel)
{
bool rc = usb_control_msg(
dev->winUSBHandle,
CANDLE_BREQ_BUS_OFF_RECOVERY,
USB_DIR_OUT|USB_TYPE_VENDOR|USB_RECIP_INTERFACE,
channel,
dev->interfaceNumber,
NULL,
0
);
dev->last_error = rc ? CANDLE_ERR_OK : CANDLE_ERR_SET_DEVICE_MODE;
return rc;
}

View File

@@ -0,0 +1,49 @@
/*
Copyright (c) 2016 Hubert Denkmair <hubert@denkmair.de>
Copyright (c) 2026 Schildkroet
This file is part of the candle windows API.
This library is free software: you can redistribute it and/or
modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
License as published by the Free Software Foundation, either
version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This library is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
License along with this library. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#pragma once
#include "candle_defs.h"
enum {
CANDLE_DEVMODE_RESET = 0,
CANDLE_DEVMODE_START = 1
};
#pragma pack(push, 1)
typedef struct {
uint32_t state;
uint32_t rxerr;
uint32_t txerr;
} candle_device_state_t;
#pragma pack(pop)
bool candle_ctrl_set_host_format(candle_device_t *dev);
bool candle_ctrl_set_device_mode(candle_device_t *dev, uint8_t channel, uint32_t mode, uint32_t flags);
bool candle_ctrl_get_config(candle_device_t *dev, candle_device_config_t *dconf);
bool candle_ctrl_get_capability(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_capability_t *data);
bool candle_ctrl_set_bittiming(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_bittiming_t *data);
bool candle_ctrl_set_data_bittiming(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_bittiming_t *data);
bool candle_ctrl_get_timestamp(candle_device_t *dev, uint32_t *current_timestamp);
bool candle_ctrl_get_state(candle_device_t *dev, uint8_t channel, candle_device_state_t *data);
bool candle_ctrl_bus_off_recover(candle_device_t *dev, uint8_t channel);

101
c/candle/candle_defs.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,101 @@
/*
Copyright (c) 2016 Hubert Denkmair <hubert@denkmair.de>
Copyright (c) 2026 Schildkroet
This file is part of the candle windows API.
This library is free software: you can redistribute it and/or
modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
License as published by the Free Software Foundation, either
version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This library is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
License along with this library. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#pragma once
#include <stdint.h>
#ifndef _WIN32_WINNT
#define _WIN32_WINNT 0x0600
#endif
#include <windows.h>
#include <winbase.h>
#include <winusb.h>
#include <setupapi.h>
#include <devguid.h>
#include <regstr.h>
#undef __CRT__NO_INLINE
#include <strsafe.h>
#define __CRT__NO_INLINE
#include "candle.h"
#define CANDLE_MAX_DEVICES 32
#define CANDLE_URB_COUNT 30
#pragma pack(push,1)
typedef struct {
uint32_t byte_order;
} candle_host_config_t;
typedef struct {
uint8_t reserved1;
uint8_t reserved2;
uint8_t reserved3;
uint8_t icount;
uint32_t sw_version;
uint32_t hw_version;
} candle_device_config_t;
typedef struct {
uint32_t mode;
uint32_t flags;
} candle_device_mode_t;
#pragma pack(pop)
typedef struct {
OVERLAPPED ovl;
bool pending;
uint8_t buf[512];
} canlde_rx_urb;
typedef struct {
wchar_t path[256];
candle_devstate_t state;
candle_err_t last_error;
HANDLE deviceHandle;
WINUSB_INTERFACE_HANDLE winUSBHandle;
UCHAR interfaceNumber;
UCHAR bulkInPipe;
UCHAR bulkOutPipe;
HANDLE txEvent; /* pre-allocated event for timed overlapped writes */
candle_device_config_t dconf;
candle_capability_t bt_const;
/* Per-channel capabilities: index 0..dconf.icount, maximum 8 channels */
candle_capability_t ch_caps[8];
canlde_rx_urb rxurbs[CANDLE_URB_COUNT];
HANDLE rxevents[CANDLE_URB_COUNT];
} candle_device_t;
typedef struct {
uint8_t num_devices;
candle_err_t last_error;
candle_device_t dev[CANDLE_MAX_DEVICES];
} candle_list_t;

37
c/candle/ch_9.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,37 @@
/*
Copyright (c) 2016 Hubert Denkmair <hubert@denkmair.de>
This file is part of the candle windows API.
This library is free software: you can redistribute it and/or
modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
License as published by the Free Software Foundation, either
version 3 of the License, or (at your option) any later version.
This library is distributed in the hope that it will be useful,
but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
Lesser General Public License for more details.
You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
License along with this library. If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
*/
#pragma once
#define USB_DIR_OUT 0 /* to device */
#define USB_DIR_IN 0x80 /* to host */
#define USB_TYPE_MASK (0x03 << 5)
#define USB_TYPE_STANDARD (0x00 << 5)
#define USB_TYPE_CLASS (0x01 << 5)
#define USB_TYPE_VENDOR (0x02 << 5)
#define USB_TYPE_RESERVED (0x03 << 5)
#define USB_RECIP_MASK 0x1f
#define USB_RECIP_DEVICE 0x00
#define USB_RECIP_INTERFACE 0x01
#define USB_RECIP_ENDPOINT 0x02
#define USB_RECIP_OTHER 0x03

View File

@@ -0,0 +1,22 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.13)
project(ds18b20_ds2480 C)
add_library(ds18b20_ds2480 STATIC ds2480.c ds18b20_ds2480.c)
target_include_directories(ds18b20_ds2480 PUBLIC ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR})
target_compile_features(ds18b20_ds2480 PUBLIC c_std_99)
if(MSVC)
target_compile_options(ds18b20_ds2480 PRIVATE /W4)
else()
target_compile_options(ds18b20_ds2480 PRIVATE -Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()
option(DS18B20_DS2480_BUILD_TESTS "Build host tests" ON)
if(DS18B20_DS2480_BUILD_TESTS)
enable_testing()
add_executable(test_ds18b20_ds2480 tests/test_ds18b20_ds2480.c)
target_link_libraries(test_ds18b20_ds2480 PRIVATE ds18b20_ds2480)
add_test(NAME ds18b20_ds2480 COMMAND test_ds18b20_ds2480)
add_executable(test_ds2480_stm32f4
ports/stm32f4/ds2480_stm32f4_hal.c ports/stm32f4/tests/test_port.c)
target_include_directories(test_ds2480_stm32f4 PRIVATE
. ports/stm32f4 ports/stm32f4/tests)
add_test(NAME ds2480_stm32f4 COMMAND test_ds2480_stm32f4)
endif()

145
c/ds18b20-ds2480/README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,145 @@
# DS18B20 через DS2480B
Переносимая библиотека C99: поиск DS18B20 на общей шине, температура,
разрешение 912 бит, TH/TL и сохранение в EEPROM через UART-мост DS2480B.
Поддерживаются внешнее и паразитное питание: преобразование и запись EEPROM
используют strong pullup, включаемый мостом сразу после последнего бита команды.
Ядро не зависит от HAL, CMSIS, ОС или существующей GPIO-библиотеки `ds18b20`.
Динамической памяти и глобального состояния нет. Каждый UART-мост имеет свой
`ds2480`, каждый обход — свой `ds2480_search`.
```text
Приложение → ds18b20_ds2480 → ds2480 → callbacks UART/задержки → платформа
```
## Файлы
| Файл | Назначение | Зависимости |
|---|---|---|
| `ds2480.h`, `ds2480.c` | Калибровка, reset, обмен битами/байтами, поиск ROM, CRC, strong pullup | `stdint.h`, callbacks |
| `ds18b20_ds2480.h`, `ds18b20_ds2480.c` | Команды термометра, проверка scratchpad, знаковая температура | `ds2480`, `string.h` |
| `examples/read_first.c` | Полный цикл для первого найденного DS18B20 | ядро, порт приложения |
| `tests/test_ds18b20_ds2480.c` | Модель UART-моста и нескольких устройств 1-Wire | ядро, стандартная библиотека C |
## Контракт порта
```c
int prepare(void *user);
int write(void *user, const uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout_ms);
int read(void *user, uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout_ms);
void delay_ms(void *user, uint32_t ms);
```
Первые три callbacks возвращают `0` при успехе, иначе ошибку.
`prepare` аппаратно сбрасывает DS2480B или формирует UART BREAK не короче 2 мс,
настраивает **9600 бод, 8N1**, выдерживает минимум 2 мс после сброса и очищает RX
и ошибки UART. Эта функция должна иметь собственный конечный таймаут.
Нельзя просто посылать `C1` работающему мосту вместо сброса.
`write` передаёт ровно `size` байтов и ждёт окончания передачи; `read` получает
ровно `size` байтов. Обе операции ограничены `timeout_ms`; при частичном обмене
возвращается ошибка. Приём должен работать уже во время передачи: ответ может
появиться до вызова `read`. `delay_ms` не должна возвращаться раньше заданного
времени (учтите округление системного тика).
Управлять одним UART извне одновременно с библиотекой нельзя. В RTOS блокировка
нужна на всю операцию верхнего уровня, включая поиск и ожидание преобразования.
Тайминги 1-Wire формирует мост, запрещать прерывания на время слотов не требуется.
## Быстрый старт
Функции `prepare`, `write`, `read`, `delay_ms` и `uart_context` предоставляет плата.
Следующий код располагается внутри функции приложения:
```c
ds2480 bus;
ds2480_search search = {{0}, 0, 0};
ds2480_port port = {uart_context, prepare, write, read, delay_ms};
int16_t raw;
ds2480_status status = ds2480_init(&bus, &port, 20);
if (status != DS2480_OK) return;
status = ds18b20_ds2480_next(&bus, &search);
if (status != DS2480_OK) return;
status = ds18b20_ds2480_convert(&bus, search.rom);
if (status != DS2480_OK) return;
status = ds18b20_ds2480_temperature(&bus, search.rom, &raw);
if (status != DS2480_OK) return;
float celsius = raw / 16.0f;
(void)celsius;
```
Вызывайте `next` повторно с тем же курсором до `DS2480_DONE`, сохраняя каждый
найденный ROM в памяти приложения. Лимита количества датчиков в ядре нет.
Пустая шина возвращает `DS2480_NO_PRESENCE`; обрыв поиска и ошибки CRC не
маскируются под успешное завершение. Для нового обхода обнулите курсор.
`convert(bus, NULL)` одновременно запускает все устройства — допустимо только
на шине исключительно с DS18B20. Затем читайте каждое по ROM. Для паразитного
питания суммарный ток должен укладываться в возможности моста; при необходимости
преобразуйте по одному датчику. Преобразование блокирует вызов на 750 мс плюс
UART-обмен. EEPROM использует выдержку 12 мс, её содержимое после перезапуска
этой функцией не проверяется. Чтение температуры само преобразование не запускает.
Значение 85 °C после включения нельзя отличить от настоящих 85 °C без завершённого
преобразования; не считайте его заведомой ошибкой.
## Ошибки и ограничения
- `IO` — таймаут/ошибка порта, `PROTOCOL` — неожиданный ответ DS2480B.
После них экземпляр не готов к работе: повторите `ds2480_init`.
- `SHORT` — короткое замыкание, `NO_PRESENCE` — нет presence.
- `CRC` — неверная контрольная сумма, `DATA` — недопустимые данные или
неподтверждённая запись. Выход температуры/scratchpad при ошибке не меняется.
- При ошибке во время strong pullup ядро вызывает `prepare`, чтобы прекратить
импульс, и остаётся неготовым. При отказе самого порта снятие питания гарантировать
невозможно; восстановление UART/моста остаётся задачей приложения.
Используется стандартная скорость 1-Wire, UART 9600 бод. Байты передаются в
Data Mode с экранированием E3, reset/поиск/strong pullup — в Command Mode.
Переключения режима выполняет библиотека. Повышенные скорости UART,
Overdrive и Search Accelerator пока не реализованы. Параметры
таймингов длинной линии остаются заводскими. Аппаратная проверка обязательна
для выбранной топологии/нагрузки. Протокол проверен по документации **DS2480B**;
старые ревизии DS2480 без суффикса B отдельно не проверялись.
## Подключение и тесты
Добавьте `ds2480.c`, `ds18b20_ds2480.c` и путь к заголовкам в сборку прошивки.
Номер UART, GPIO и библиотеку платформы выбирает приложение. Порт [STM32F407 / STM32F4 HAL](ports/stm32f4/README.md) входит в библиотеку.
```cmake
set(DS18B20_DS2480_BUILD_TESTS OFF CACHE BOOL "" FORCE)
add_subdirectory(third_party/templates/c/ds18b20-ds2480)
target_link_libraries(firmware PRIVATE ds18b20_ds2480)
```
Отдельная сборка хостовых тестов:
```sh
cmake -S . -B build
cmake --build build --config Debug
ctest --test-dir build -C Debug --output-on-failure
```
Без CMake, из каталога библиотеки:
```sh
clang -std=c99 -Wall -Wextra -Wpedantic -Werror -I . ds2480.c ds18b20_ds2480.c tests/test_ds18b20_ds2480.c -o build/test.exe
./build/test.exe
```
Тесты моделируют калибровку без ответа, несколько ROM с развилками, другие
семейства, адресацию, все разрешения, отрицательную температуру, CRC, пустую
и замкнутую шину, ошибки транспорта, strong pullup и восстановление после ошибок.
Это программная модель; испытания на физическом DS2480B пока не проводились.
## Использование
Добавлена в сабмодуль `templates` проекта `john103C6T6NewVer`, ветка `ds2480`.
Подключена к опросу climate через USART6 PC6/PC7; администратор выбирает GPIO или DS2480.
Ожидание преобразования в climate неблокирующее: `ds2480_power_begin/end`.
## Источники
- [DS2480B datasheet, таблицы команд и ответов](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ds2480b.pdf)
- [DS18B20 datasheet, команды, питание и scratchpad](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ds18b20.pdf)

View File

@@ -0,0 +1,108 @@
#include "ds18b20_ds2480.h"
#include <string.h>
static ds2480_status write_byte(ds2480 *bus, uint8_t value)
{
uint8_t echoed;
ds2480_status status = ds2480_byte(bus, value, &echoed);
if (status != DS2480_OK) return status;
return echoed == value ? DS2480_OK : DS2480_DATA;
}
static ds2480_status select_rom(ds2480 *bus, const uint8_t *rom)
{
uint8_t i;
ds2480_status status;
if (rom && (rom[0] != 0x28 || ds2480_crc8(rom, 8))) return DS2480_ARGUMENT;
status = ds2480_reset(bus);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = write_byte(bus, rom ? 0x55 : 0xCC);
if (status != DS2480_OK || !rom) return status;
for (i = 0; i < 8; ++i) {
status = write_byte(bus, rom[i]);
if (status != DS2480_OK) return status;
}
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds18b20_ds2480_next(ds2480 *bus, ds2480_search *search)
{
ds2480_status status;
do {
status = ds2480_search_next(bus, search);
if (status != DS2480_OK) return status;
} while (search->rom[0] != 0x28);
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds18b20_ds2480_convert(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8])
{
ds2480_status status = select_rom(bus, rom);
if (status != DS2480_OK) return status;
return ds2480_power_byte(bus, 0x44, 750);
}
ds2480_status ds18b20_ds2480_read(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8], uint8_t scratchpad[9])
{
uint8_t data[9], i;
ds2480_status status;
if (!rom || !scratchpad) return DS2480_ARGUMENT;
status = select_rom(bus, rom);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = write_byte(bus, 0xBE);
if (status != DS2480_OK) return status;
for (i = 0; i < 9; ++i) {
status = ds2480_byte(bus, 0xFF, &data[i]);
if (status != DS2480_OK) return status;
}
if (ds2480_crc8(data, 9)) return DS2480_CRC;
/* All-zero data has valid CRC but cannot be a DS18B20 scratchpad. */
if ((data[4] & 0x9F) != 0x1F) return DS2480_DATA;
memcpy(scratchpad, data, sizeof data);
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds18b20_ds2480_temperature(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8], int16_t *raw)
{
uint8_t data[9], undefined;
uint16_t value;
int32_t signed_value;
ds2480_status status;
if (!raw) return DS2480_ARGUMENT;
status = ds18b20_ds2480_read(bus, rom, data);
if (status != DS2480_OK) return status;
undefined = (uint8_t)(3 - ((data[4] >> 5) & 3));
value = (uint16_t)((uint16_t)data[0] | ((uint16_t)data[1] << 8));
value &= (uint16_t)~((1U << undefined) - 1U);
signed_value = value & 0x8000 ? (int32_t)value - 65536 : (int32_t)value;
if (signed_value < -55 * 16 || signed_value > 125 * 16) return DS2480_DATA;
*raw = (int16_t)signed_value;
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds18b20_ds2480_configure(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8],
int8_t th, int8_t tl, uint8_t resolution, uint8_t save)
{
uint8_t data[9], config;
ds2480_status status;
if (!rom || resolution < 9 || resolution > 12) return DS2480_ARGUMENT;
config = (uint8_t)(0x1F | ((resolution - 9) << 5));
status = select_rom(bus, rom);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = write_byte(bus, 0x4E);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = write_byte(bus, (uint8_t)th);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = write_byte(bus, (uint8_t)tl);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = write_byte(bus, config);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = ds18b20_ds2480_read(bus, rom, data);
if (status != DS2480_OK) return status;
if (data[2] != (uint8_t)th || data[3] != (uint8_t)tl || data[4] != config)
return DS2480_DATA;
if (!save) return DS2480_OK;
status = select_rom(bus, rom);
if (status != DS2480_OK) return status;
return ds2480_power_byte(bus, 0x48, 12);
}

View File

@@ -0,0 +1,32 @@
#ifndef DS18B20_DS2480_H
#define DS18B20_DS2480_H
#include "ds2480.h"
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/** Find next DS18B20, skipping other families; same cursor rules as bridge. */
ds2480_status ds18b20_ds2480_next(ds2480 *bus, ds2480_search *search);
/** Start conversion and hold strong pullup for 750 ms (all resolutions).
* rom=NULL broadcasts: use only on a bus containing exclusively DS18B20.
* Supports external and parasite power within the bridge's current budget.
*/
ds2480_status ds18b20_ds2480_convert(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8]);
/** Read and validate all 9 scratchpad bytes. Output is unchanged on error.
* rom is mandatory, must have family 0x28 and valid CRC.
*/
ds2480_status ds18b20_ds2480_read(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8], uint8_t scratchpad[9]);
/** Read last conversion in signed 1/16 Celsius units; masks undefined bits
* for 9/10/11-bit resolution. Call convert first: power-on 85 C is ambiguous.
* Output is unchanged on error. Does not start a conversion itself.
*/
ds2480_status ds18b20_ds2480_temperature(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8], int16_t *raw);
/** Set TH/TL and resolution (9..12); verify by reading back.
* save!=0 copies to EEPROM with 12 ms strong pullup; avoid frequent writes.
*/
ds2480_status ds18b20_ds2480_configure(ds2480 *bus, const uint8_t rom[8],
int8_t th, int8_t tl, uint8_t resolution, uint8_t save);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

204
c/ds18b20-ds2480/ds2480.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,204 @@
#include "ds2480.h"
static ds2480_status fault(ds2480 *bus, ds2480_status status)
{
bus->ready = 0;
return status;
}
static ds2480_status exchange(ds2480 *bus, uint8_t command, uint8_t *reply)
{
uint8_t mode = 0xE3;
if (!bus || !reply) return DS2480_ARGUMENT;
if (!bus->ready) return DS2480_NOT_READY;
if (bus->power_active && command != 0xF1) return DS2480_BUSY;
if (bus->data_mode) {
if (bus->port.write(bus->port.user, &mode, 1, bus->timeout_ms))
return fault(bus, DS2480_IO);
bus->data_mode = 0;
}
if (bus->port.write(bus->port.user, &command, 1, bus->timeout_ms) ||
bus->port.read(bus->port.user, reply, 1, bus->timeout_ms))
return fault(bus, DS2480_IO);
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds2480_init(ds2480 *bus, const ds2480_port *port, uint32_t timeout_ms)
{
uint8_t calibration = 0xC1, reply;
ds2480_status status;
ds2480_port copy;
if (!bus) return DS2480_ARGUMENT;
if (!port || !port->prepare || !port->write || !port->read ||
!port->delay_ms || !timeout_ms) {
bus->ready = 0;
return DS2480_ARGUMENT;
}
copy = *port; /* Also permit reinitialization with &bus->port. */
bus->ready = 0;
bus->power_active = 0;
bus->data_mode = 0;
bus->port = copy;
bus->timeout_ms = timeout_ms;
if (copy.prepare(copy.user) ||
copy.write(copy.user, &calibration, 1, timeout_ms)) return DS2480_IO;
/* First C1 calibrates only: there is NO response byte. */
copy.delay_ms(copy.user, 2);
bus->ready = 1;
/* Strong pullup duration = infinite, command-mode operations only. */
status = exchange(bus, 0x3F, &reply);
if (status != DS2480_OK) return status;
if (reply != 0x3E) return fault(bus, DS2480_PROTOCOL);
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds2480_reset(ds2480 *bus)
{
uint8_t reply;
ds2480_status status = exchange(bus, 0xC1, &reply);
if (status != DS2480_OK) return status;
/* DS2480B revision pattern from table 2; bit 5 is unspecified. */
if ((reply & 0xDC) != 0xCC) return fault(bus, DS2480_PROTOCOL);
switch (reply & 3) {
case 0: return DS2480_SHORT;
case 3: return DS2480_NO_PRESENCE;
default: return DS2480_OK; /* Ordinary or alarming presence. */
}
}
static ds2480_status slot(ds2480 *bus, uint8_t bit, uint8_t power, uint8_t *received)
{
uint8_t reply, command = (uint8_t)(0x81 | (bit ? 0x10 : 0) | (power ? 2 : 0));
ds2480_status status = exchange(bus, command, &reply);
if (status != DS2480_OK) return status;
if ((reply & 0xFC) != (command & 0xFC) ||
((reply & 3) != 0 && (reply & 3) != 3))
return fault(bus, DS2480_PROTOCOL);
*received = reply & 1;
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds2480_bit(ds2480 *bus, uint8_t bit, uint8_t *received)
{
if (!received) return DS2480_ARGUMENT;
return slot(bus, bit, 0, received);
}
ds2480_status ds2480_byte(ds2480 *bus, uint8_t value, uint8_t *received)
{
uint8_t mode = 0xE1, reply;
if (!bus || !received) return DS2480_ARGUMENT;
if (!bus->ready) return DS2480_NOT_READY;
if (bus->power_active) return DS2480_BUSY;
if (!bus->data_mode) {
if (bus->port.write(bus->port.user, &mode, 1, bus->timeout_ms))
return fault(bus, DS2480_IO);
bus->data_mode = 1;
}
if (bus->port.write(bus->port.user, &value, 1, bus->timeout_ms))
return fault(bus, DS2480_IO);
if (value == 0xE3 && bus->port.write(bus->port.user, &value, 1, bus->timeout_ms))
return fault(bus, DS2480_IO);
if (bus->port.read(bus->port.user, &reply, 1, bus->timeout_ms))
return fault(bus, DS2480_IO);
*received = reply;
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds2480_power_begin(ds2480 *bus, uint8_t value)
{
uint8_t i, bit, echoed = 0;
ds2480_status status;
if (!bus) return DS2480_ARGUMENT;
for (i = 0; i < 8; ++i) {
status = slot(bus, (uint8_t)((value >> i) & 1), (uint8_t)(i == 7), &bit);
if (status != DS2480_OK) {
/* A lost reply may leave an infinite pulse active: reset hardware. */
if (i == 7 && !bus->ready) (void)bus->port.prepare(bus->port.user);
return status;
}
echoed |= (uint8_t)(bit << i);
}
bus->power_active = 1;
if (echoed != value) {
status = ds2480_power_end(bus);
return status == DS2480_OK ? DS2480_DATA : status;
}
return DS2480_OK;
}
ds2480_status ds2480_power_end(ds2480 *bus)
{
uint8_t reply;
ds2480_status status;
if (!bus) return DS2480_ARGUMENT;
if (!bus->ready) return DS2480_NOT_READY;
if (!bus->power_active) return DS2480_OK;
status = exchange(bus, 0xF1, &reply);
if (status == DS2480_OK && reply != 0xEC && reply != 0xEF)
status = fault(bus, DS2480_PROTOCOL);
if (status != DS2480_OK) (void)bus->port.prepare(bus->port.user);
bus->power_active = 0;
return status;
}
ds2480_status ds2480_power_byte(ds2480 *bus, uint8_t value, uint32_t hold_ms)
{
ds2480_status status;
if (!hold_ms || hold_ms > 1000) return DS2480_ARGUMENT;
status = ds2480_power_begin(bus, value);
if (status != DS2480_OK) return status;
bus->port.delay_ms(bus->port.user, hold_ms);
return ds2480_power_end(bus);
}
uint8_t ds2480_crc8(const uint8_t *data, uint32_t size)
{
uint8_t crc = 0, bit;
uint32_t i;
for (i = 0; i < size; ++i) {
crc ^= data[i];
for (bit = 0; bit < 8; ++bit)
crc = (uint8_t)((crc >> 1) ^ ((crc & 1) ? 0x8C : 0));
}
return crc;
}
ds2480_status ds2480_search_next(ds2480 *bus, ds2480_search *search)
{
ds2480_search next;
ds2480_status status;
uint8_t pos, a, b, direction, ignored, last_zero = 0;
if (!bus || !search || search->discrepancy > 64) return DS2480_ARGUMENT;
if (search->done) return DS2480_DONE;
next = *search;
status = ds2480_reset(bus);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = ds2480_byte(bus, 0xF0, &ignored);
if (status != DS2480_OK) return status;
for (pos = 1; pos <= 64; ++pos) {
uint8_t index = (uint8_t)((pos - 1) / 8);
uint8_t mask = (uint8_t)(1U << ((pos - 1) % 8));
status = ds2480_bit(bus, 1, &a);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = ds2480_bit(bus, 1, &b);
if (status != DS2480_OK) return status;
if (a && b) return DS2480_DATA; /* Devices disappeared mid-search. */
if (a != b) direction = a;
else {
direction = pos < search->discrepancy ? (uint8_t)!!(search->rom[index] & mask)
: (uint8_t)(pos == search->discrepancy);
if (!direction) last_zero = pos;
}
if (direction) next.rom[index] |= mask;
else next.rom[index] &= (uint8_t)~mask;
status = ds2480_bit(bus, direction, &ignored);
if (status != DS2480_OK) return status;
}
if (!next.rom[0]) return DS2480_DATA;
if (ds2480_crc8(next.rom, 8)) return DS2480_CRC;
next.discrepancy = last_zero;
next.done = (uint8_t)(last_zero == 0);
*search = next;
return DS2480_OK;
}

79
c/ds18b20-ds2480/ds2480.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,79 @@
#ifndef DS2480_H
#define DS2480_H
#include <stdint.h>
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
typedef enum {
DS2480_OK = 0, DS2480_DONE, DS2480_NO_PRESENCE, DS2480_SHORT,
DS2480_IO, DS2480_PROTOCOL, DS2480_CRC, DS2480_ARGUMENT,
DS2480_NOT_READY, DS2480_DATA, DS2480_BUSY
} ds2480_status;
/** Blocking UART callbacks: 0 = success, nonzero = error/timeout.
* prepare resets the bridge (BREAK >= 2 ms or hardware reset), sets UART
* to 9600 8N1, waits >= 2 ms after reset, clears RX/errors before returning.
* write waits for physical TX completion; read receives exactly size bytes.
* Both enforce timeout_ms. RX must remain enabled while transmitting.
* delay_ms waits AT LEAST the requested duration. No callback may reenter.
*/
typedef struct {
void *user;
int (*prepare)(void *user);
int (*write)(void *user, const uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout_ms);
int (*read)(void *user, uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout_ms);
void (*delay_ms)(void *user, uint32_t ms);
} ds2480_port;
/** One instance per UART/bridge; serialize access for the whole operation. */
typedef struct {
ds2480_port port;
uint32_t timeout_ms;
uint8_t ready;
uint8_t power_active;
uint8_t data_mode;
} ds2480;
/** Independent ROM search cursor. Zero-initialize before each enumeration. */
typedef struct {
uint8_t rom[8];
uint8_t discrepancy;
uint8_t done;
} ds2480_search;
/** Reset/calibrate DS2480B and verify configuration. Empty bus is allowed.
* On IO/protocol errors call init again before further transactions.
*/
ds2480_status ds2480_init(ds2480 *bus, const ds2480_port *port, uint32_t timeout_ms);
/** Standard-speed reset; distinguish short, empty bus and transport failure. */
ds2480_status ds2480_reset(ds2480 *bus);
/** Exchange one slot (write 1 to read); received must be non-NULL. */
ds2480_status ds2480_bit(ds2480 *bus, uint8_t bit, uint8_t *received);
/** Exchange a byte in Data Mode; escapes E3 and preserves one reply per byte. */
ds2480_status ds2480_byte(ds2480 *bus, uint8_t value, uint8_t *received);
/** Write a byte and start strong pullup immediately after its last slot.
* Blocks for hold_ms (1..1000), then terminates the pulse and consumes reply.
*/
ds2480_status ds2480_power_byte(ds2480 *bus, uint8_t value, uint32_t hold_ms);
/** Start indefinite strong pullup after the final bit; returns immediately
* after UART exchange. Until power_end, other bus operations return BUSY.
* Application MUST call power_end after the sensor's required hold time,
* or init to cancel/recover. No internal timer/interrupt releases the pulse.
*/
ds2480_status ds2480_power_begin(ds2480 *bus, uint8_t value);
/** Release strong pullup, consume its reply. Idempotent when ready/idle. */
ds2480_status ds2480_power_end(ds2480 *bus);
/** CRC8 Dallas/Maxim. data must address size bytes (NULL allowed for size=0). */
uint8_t ds2480_crc8(const uint8_t *data, uint32_t size);
/** Search ALL families. OK yields ROM with valid CRC; DONE ends enumeration.
* Cursor changes only on success. After an error retry or zero it to restart.
*/
ds2480_status ds2480_search_next(ds2480 *bus, ds2480_search *search);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

View File

@@ -0,0 +1,19 @@
#include "ds18b20_ds2480.h"
/* board_port supplies the four callbacks documented in ds2480.h.
* Blocking example: includes bridge reset, scan and 750 ms conversion.
*/
ds2480_status ds18b20_example_read_first(const ds2480_port *board_port, int16_t *raw)
{
ds2480 bus;
ds2480_search search = {{0}, 0, 0};
ds2480_status status;
if (!raw) return DS2480_ARGUMENT;
status = ds2480_init(&bus, board_port, 20);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = ds18b20_ds2480_next(&bus, &search);
if (status != DS2480_OK) return status;
status = ds18b20_ds2480_convert(&bus, search.rom);
if (status != DS2480_OK) return status;
return ds18b20_ds2480_temperature(&bus, search.rom, raw);
}

View File

@@ -0,0 +1,52 @@
# STM32F407 / STM32F4 HAL
Порт UART для `ds2480.c`. Платформа настраивает тактирование и GPIO, порт
формирует BREAK через TX GPIO, восстанавливает UART 9600 8N1 и проверяет
ошибки приёма. DMA и обработчики UART-прерываний не нужны. HAL tick должен
работать; вызывать из прерывания или при запрещённых прерываниях нельзя.
```c
ds2480 bridge;
ds2480_port io;
ds2480_stm32f4_hal platform = {&huart6, GPIOC, GPIO_PIN_6, GPIO_AF8_USART6};
/* Before this point: enable GPIOC/USART6 clocks, configure PC6/PC7 as AF8. */
if (ds2480_stm32f4_hal_bind(&platform, &io) != DS2480_OK) return;
if (ds2480_init(&bridge, &io, 20) != DS2480_OK) return;
```
В сборку добавляются `ds2480_stm32f4_hal.c`, ядро библиотеки, путь к этому
каталогу и STM32F4 HAL/CMSIS. UART выделяется только для моста. Порт принимает
по одному байту за операцию: ответ сохраняется в DR во время завершения TX,
затем читается без сброса RX. FE/NE/ORE/PE означают ошибку обмена даже при RXNE.
## Подключение в climate F407VET6
| STM32 / питание | DS2480B |
|---|---|
| PC6, USART6_TX | TXD, вывод 7 (вход моста) |
| PC7, USART6_RX | RXD, вывод 8 (выход моста) |
| Общая земля | GND, вывод 1 |
| +5 В | VDD, вывод 4; VPP, вывод 5; POL, вывод 6 |
| DQ датчиков DS18B20 | 1-W, вывод 2 |
DS2480B работает от 5 В. Проверьте согласование логических уровней по
электрическим характеристикам конкретной платы/модуля; не считайте питание
DS2480B от 3,3 В допустимым. Для внешнего питания DS18B20 подключите VDD;
при паразитном питании VDD датчика соединяется с GND. В обоих случаях общий GND.
PC6/PC7 выбраны в `climate` (AF8). UART1/2 используются Modbus, SDIO использует
4-битную шину PC8..PC12/PD2. Пины для другой платы задаются её приложением.
## Неблокирующее питание датчиков
`ds2480_power_begin` посылает команду датчика с strong pullup на последнем
слоте. Приложение возвращается в главный цикл, отсчитывает 750 мс для
преобразования либо минимум 10 мс для EEPROM, затем вызывает
`ds2480_power_end`. До завершения импульса остальной обмен возвращает BUSY.
При отмене вызывайте `power_end`, при потере синхронизации — `ds2480_init`.
Используется в `climate_control_f407vet6_f4`: `ds2480_app.c` связывает порт
из сабмодуля с существующим каталогом датчиков и диагностикой Modbus.
Источники: [STM32F407, таблица alternate functions](https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f407ve.pdf),
[DS2480B, выводы и UART](https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ds2480b.pdf).

View File

@@ -0,0 +1,85 @@
#include "ds2480_stm32f4_hal.h"
#define RX_ERRORS (USART_SR_ORE | USART_SR_NE | USART_SR_FE | USART_SR_PE)
static int prepare(void *user)
{
ds2480_stm32f4_hal *p = (ds2480_stm32f4_hal *)user;
GPIO_InitTypeDef gpio = {0};
/* Abort resets HAL states after timeouts and disables UART IRQ/DMA. */
if (HAL_UART_Abort(p->uart) != HAL_OK) return -1;
__HAL_UART_DISABLE(p->uart);
HAL_GPIO_WritePin(p->tx_port, p->tx_pin, GPIO_PIN_RESET);
gpio.Pin = p->tx_pin;
gpio.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
gpio.Pull = GPIO_NOPULL;
gpio.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(p->tx_port, &gpio);
HAL_Delay(2);
HAL_GPIO_WritePin(p->tx_port, p->tx_pin, GPIO_PIN_SET);
HAL_Delay(2);
gpio.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
gpio.Alternate = p->tx_alternate;
HAL_GPIO_Init(p->tx_port, &gpio);
p->uart->Init.BaudRate = 9600;
p->uart->Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;
p->uart->Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;
p->uart->Init.Parity = UART_PARITY_NONE;
p->uart->Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;
p->uart->Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;
p->uart->Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
if (HAL_UART_Init(p->uart) != HAL_OK) return -1;
/* SR then DR: discard BREAK echo/stale RX and clear FE/NE/ORE/PE. */
__HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(p->uart);
return 0;
}
static int write_byte(void *user, const uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout)
{
ds2480_stm32f4_hal *p = (ds2480_stm32f4_hal *)user;
if (!data || size != 1 || !timeout || timeout == HAL_MAX_DELAY) return -1;
/* One reply fits in DR while HAL waits for TX complete. Never flush RX
* here: a reply may already be present when HAL_UART_Transmit returns. */
if (p->uart->Instance->SR & RX_ERRORS) return -1;
return HAL_UART_Transmit(p->uart, data, 1, timeout) == HAL_OK ? 0 : -1;
}
static int read_byte(void *user, uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout)
{
ds2480_stm32f4_hal *p = (ds2480_stm32f4_hal *)user;
uint32_t start, flags;
if (!data || size != 1 || !timeout || timeout == HAL_MAX_DELAY) return -1;
start = HAL_GetTick();
for (;;) {
flags = p->uart->Instance->SR;
/* Test errors BEFORE reading DR, including when RXNE is already set. */
if (flags & RX_ERRORS) {
__HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(p->uart);
return -1;
}
if (flags & USART_SR_RXNE) {
*data = (uint8_t)p->uart->Instance->DR;
return 0;
}
if ((uint32_t)(HAL_GetTick() - start) >= timeout) return -1;
}
}
static void delay_ms(void *user, uint32_t ms)
{
(void)user;
HAL_Delay(ms);
}
ds2480_status ds2480_stm32f4_hal_bind(ds2480_stm32f4_hal *p, ds2480_port *port)
{
if (!p || !port || !p->uart || !p->uart->Instance || !p->tx_port ||
!p->tx_pin || (p->tx_pin & (p->tx_pin - 1U)) || p->tx_alternate > 15U)
return DS2480_ARGUMENT;
port->user = p;
port->prepare = prepare;
port->write = write_byte;
port->read = read_byte;
port->delay_ms = delay_ms;
return DS2480_OK;
}

View File

@@ -0,0 +1,32 @@
#ifndef DS2480_STM32F4_HAL_H
#define DS2480_STM32F4_HAL_H
#include "ds2480.h"
#include "stm32f4xx_hal.h"
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#endif
/** Dedicated UART initialized by the board (clock, RX/TX AF, no IRQ/DMA).
* tx_port/pin/alternate let prepare generate a real >=2 ms BREAK, including
* recovery from a lost strong-pullup response. No reset pin is required.
* GPIO clock must stay enabled. UART must not be used by any other service.
*/
typedef struct {
UART_HandleTypeDef *uart;
GPIO_TypeDef *tx_port;
uint16_t tx_pin;
uint32_t tx_alternate;
} ds2480_stm32f4_hal;
/** Populate callbacks only; call ds2480_init afterwards to reset/calibrate.
* Thread/main-loop use only, with running HAL tick and interrupts enabled.
* UART baud rate is fixed at 9600 8N1; all transfers are single-byte.
*/
ds2480_status ds2480_stm32f4_hal_bind(ds2480_stm32f4_hal *context, ds2480_port *port);
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif

View File

@@ -0,0 +1,39 @@
/* Host-only HAL model, never add this directory to a firmware include path. */
#ifndef TEST_STM32F4_HAL_H
#define TEST_STM32F4_HAL_H
#include <stdint.h>
typedef struct { uint32_t SR, DR, CR1; } USART_TypeDef;
typedef struct { uint32_t pin, level, mode; } GPIO_TypeDef;
typedef struct { uint32_t BaudRate,WordLength,StopBits,Parity,Mode,HwFlowCtl,OverSampling; } UART_InitTypeDef;
typedef struct { USART_TypeDef *Instance; UART_InitTypeDef Init; } UART_HandleTypeDef;
typedef struct { uint32_t Pin, Mode, Pull, Speed, Alternate; } GPIO_InitTypeDef;
typedef enum { HAL_OK, HAL_ERROR } HAL_StatusTypeDef;
#define USART_SR_ORE 8U
#define USART_SR_NE 4U
#define USART_SR_FE 2U
#define USART_SR_PE 1U
#define USART_SR_RXNE 32U
#define GPIO_PIN_RESET 0U
#define GPIO_PIN_SET 1U
#define GPIO_MODE_OUTPUT_PP 1U
#define GPIO_MODE_AF_PP 2U
#define GPIO_NOPULL 0U
#define GPIO_SPEED_FREQ_HIGH 3U
#define UART_WORDLENGTH_8B 0U
#define UART_STOPBITS_1 0U
#define UART_PARITY_NONE 0U
#define UART_MODE_TX_RX 12U
#define UART_HWCONTROL_NONE 0U
#define UART_OVERSAMPLING_16 0U
#define HAL_MAX_DELAY UINT32_MAX
#define __HAL_UART_DISABLE(u) ((u)->Instance->CR1=0)
void test_clear(UART_HandleTypeDef *u);
#define __HAL_UART_CLEAR_OREFLAG(u) test_clear(u)
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Abort(UART_HandleTypeDef *u);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *u);
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *u,const uint8_t *p,uint16_t n,uint32_t timeout);
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *g,uint16_t pin,uint32_t level);
void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *g,const GPIO_InitTypeDef *i);
void HAL_Delay(uint32_t ms);
uint32_t HAL_GetTick(void);
#endif

View File

@@ -0,0 +1,41 @@
#include "ds2480_stm32f4_hal.h"
#include <assert.h>
#include <stdio.h>
static uint32_t now, low_ms, high_ms, clears;
static GPIO_TypeDef gpio;
static unsigned fail_init, fail_tx;
void test_clear(UART_HandleTypeDef *u){u->Instance->SR=0;++clears;}
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Abort(UART_HandleTypeDef *u){(void)u;return HAL_OK;}
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Init(UART_HandleTypeDef *u)
{assert(gpio.mode==GPIO_MODE_AF_PP && gpio.level==1);assert(u->Init.BaudRate==9600);return fail_init?HAL_ERROR:HAL_OK;}
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *u,const uint8_t *p,uint16_t n,uint32_t timeout)
{assert(n==1 && timeout==20);u->Instance->DR=*p;u->Instance->SR=USART_SR_RXNE;return fail_tx?HAL_ERROR:HAL_OK;}
void HAL_GPIO_WritePin(GPIO_TypeDef *g,uint16_t pin,uint32_t level){g->pin=pin;g->level=level;}
void HAL_GPIO_Init(GPIO_TypeDef *g,const GPIO_InitTypeDef *i){assert(i->Pin==64);g->mode=i->Mode;}
void HAL_Delay(uint32_t ms){now+=ms;if(gpio.level)high_ms+=ms;else low_ms+=ms;}
uint32_t HAL_GetTick(void){return now++;}
int main(void)
{
USART_TypeDef regs={0};UART_HandleTypeDef uart={0};
ds2480_stm32f4_hal ctx={&uart,&gpio,64,8};ds2480_port port;
uint8_t byte=0xCD,rx=0;
uart.Instance=&regs;
assert(ds2480_stm32f4_hal_bind(&ctx,&port)==DS2480_OK);
assert(port.prepare(port.user)==0 && low_ms>=2 && high_ms>=2 && clears==1);
assert(port.write(port.user,&byte,1,20)==0);
assert(regs.SR & USART_SR_RXNE); /* Early reply must survive TX completion. */
assert(port.read(port.user,&rx,1,20)==0 && rx==byte && clears==1);
regs.SR=USART_SR_RXNE|USART_SR_FE;rx=0xA5;
assert(port.read(port.user,&rx,1,20)!=0 && rx==0xA5 && clears==2);
regs.SR=USART_SR_ORE;assert(port.write(port.user,&byte,1,20)!=0);
regs.SR=0;now=UINT32_MAX-5;
assert(port.read(port.user,&rx,1,20)!=0); /* Wrap-safe bounded timeout. */
assert(port.write(port.user,&byte,2,20)!=0);
assert(port.read(port.user,&rx,1,HAL_MAX_DELAY)!=0);
fail_tx=1;assert(port.write(port.user,&byte,1,20)!=0);
fail_init=1;assert(port.prepare(port.user)!=0 && gpio.level==1);
ctx.tx_pin=3;assert(ds2480_stm32f4_hal_bind(&ctx,&port)==DS2480_ARGUMENT);
puts("STM32F4 UART port: OK");return 0;
}

View File

@@ -0,0 +1,253 @@
#include "ds18b20_ds2480.h"
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define CHECK(x) do { if (!(x)) { fprintf(stderr, "line %d: %s\n", __LINE__, #x); exit(1); } } while (0)
enum { ROM_COMMAND, MATCH, FUNCTION, SEARCH, READ, CONFIG };
typedef struct {
uint8_t rom[3][8], scratch[9];
unsigned count, active, state, phase, position, bits, value, match_index;
unsigned prepared, calibrated, pending, reply, pulse, hold, convert, copy;
unsigned fail_read, fail_write, fail_prepare, corrupt_reply, reset_reply;
unsigned fail_power, fail_stop, reject_config;
unsigned data_mode, escape;
} fake;
static void crc_scratch(fake *f) { f->scratch[8] = ds2480_crc8(f->scratch, 8); }
static void setup(fake *f)
{
unsigned i;
static const uint8_t scratch[9] = {0x91, 0x01, 0x4B, 0x46, 0x7F, 0xFF, 0x0C, 0x10, 0x70};
memset(f, 0, sizeof *f);
f->count = 3;
f->reset_reply = 0xCD;
memcpy(f->scratch, scratch, 9);
for (i = 0; i < 3; ++i) {
f->rom[i][0] = i == 2 ? 0x10 : 0x28;
f->rom[i][1] = (uint8_t)(i + 1);
f->rom[i][7] = ds2480_crc8(f->rom[i], 7);
}
}
static void byte_in(fake *f, uint8_t byte)
{
unsigned i;
if (f->state == ROM_COMMAND) {
if (byte == 0xF0) { f->state = SEARCH; f->position = f->phase = 0; }
else if (byte == 0x55) { f->state = MATCH; f->match_index = 0; }
else { CHECK(byte == 0xCC); f->state = FUNCTION; }
} else if (f->state == MATCH) {
for (i = 0; i < f->count; ++i)
if (f->rom[i][f->match_index] != byte) f->active &= ~(1U << i);
if (++f->match_index == 8) f->state = FUNCTION;
} else if (f->state == FUNCTION) {
CHECK(f->active != 0);
switch (byte) {
case 0xBE: f->state = READ; f->position = 0; break;
case 0x4E: f->state = CONFIG; f->position = 2; break;
case 0x44: ++f->convert; break;
case 0x48: ++f->copy; break;
default: CHECK(0);
}
} else {
CHECK(f->state == CONFIG);
if (!f->reject_config) f->scratch[f->position] = byte;
if (++f->position == 5) { crc_scratch(f); f->state = FUNCTION; }
}
}
static uint8_t wire_bit(fake *f, uint8_t bit)
{
unsigned i, result = 1;
if (f->state == SEARCH) {
for (i = 0; i < f->count; ++i) {
unsigned v = (f->rom[i][f->position / 8] >> (f->position % 8)) & 1;
if (!(f->active & (1U << i))) continue;
if (f->phase < 2) result &= f->phase ? !v : v;
else if (v != bit) f->active &= ~(1U << i);
}
if (++f->phase == 3) { f->phase = 0; ++f->position; }
return (uint8_t)result;
}
if (f->state == READ) {
CHECK(f->position < 72 && bit == 1);
result = (f->scratch[f->position / 8] >> (f->position % 8)) & 1;
++f->position;
return (uint8_t)result;
}
f->value |= (unsigned)bit << f->bits;
if (++f->bits == 8) {
uint8_t byte = (uint8_t)f->value;
f->bits = f->value = 0;
byte_in(f, byte);
}
return bit;
}
static int prepare(void *user)
{
fake *f = user;
++f->prepared;
f->pending = f->pulse = f->calibrated = 0;
f->data_mode = f->escape = 0;
return (int)f->fail_prepare;
}
static int transmit(void *user, const uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout)
{
fake *f = user;
uint8_t command = *data, bit;
CHECK(size == 1 && timeout == 20 && !f->pending);
if (f->fail_write) return -1;
if (!f->calibrated) { CHECK(command == 0xC1); f->calibrated = 1; return 0; }
if (f->data_mode) {
unsigned i, reply = 0;
if (command == 0xE3 && !f->escape) { f->escape=1; return 0; }
if (!f->escape || command == 0xE3) {
f->escape=0;
for (i=0; i<8; ++i) reply |= (unsigned)wire_bit(f,(uint8_t)((command>>i)&1)) << i;
f->reply=reply; f->pending=1; return 0;
}
f->escape=0; f->data_mode=0;
}
if (command == 0xE1) { f->data_mode=1; return 0; }
CHECK(!f->pulse || command == 0xF1);
if (command == 0x3F) f->reply = 0x3E;
else if (command == 0xC1) {
f->reply = f->count ? f->reset_reply : 0xCF;
f->state = ROM_COMMAND; f->bits = f->value = 0;
f->active = (1U << f->count) - 1;
} else if (command == 0xF1) {
CHECK(f->pulse && (f->hold == 750 || f->hold == 12));
f->pulse = 0; f->reply = 0xEC;
if (f->fail_stop) f->fail_read = 1;
} else {
CHECK(command == 0x81 || command == 0x91 || command == 0x83 || command == 0x93);
bit = wire_bit(f, (uint8_t)((command >> 4) & 1));
f->reply = (command & 0xFC) | (bit ? 3U : 0U);
if (command & 2) {
CHECK(f->bits == 0 && (f->convert || f->copy));
f->pulse = 1; f->hold = 0;
if (f->fail_power) f->fail_read = 1;
}
}
f->pending = 1;
return 0;
}
static int receive(void *user, uint8_t *data, uint32_t size, uint32_t timeout)
{
fake *f = user;
CHECK(size == 1 && timeout == 20 && f->pending);
if (f->fail_read) return -1;
*data = (uint8_t)(f->corrupt_reply ? 0 : f->reply);
f->pending = 0;
return 0;
}
static void delay(void *user, uint32_t ms)
{
fake *f = user;
if (f->pulse) f->hold += ms;
else CHECK(ms == 2);
}
static void init(fake *f, ds2480 *bus)
{
ds2480_port port = { f, prepare, transmit, receive, delay };
CHECK(ds2480_init(bus, &port, 20) == DS2480_OK);
CHECK(!f->pending);
}
int main(void)
{
fake f, other;
ds2480 bus, second;
ds2480_search search = {{0}, 0, 0}, saved;
uint8_t bit, scratch[9], rom[8];
int16_t raw = 999;
unsigned found = 0, i;
setup(&f); init(&f, &bus);
CHECK(ds2480_crc8(f.scratch, 9) == 0); /* Datasheet vector, not generated. */
while (ds18b20_ds2480_next(&bus, &search) == DS2480_OK) {
if (!memcmp(search.rom, f.rom[0], 8)) found |= 1;
else if (!memcmp(search.rom, f.rom[1], 8)) found |= 2;
else CHECK(0);
}
CHECK(found == 3 && search.done);
CHECK(ds18b20_ds2480_next(&bus, &search) == DS2480_DONE);
CHECK(ds18b20_ds2480_convert(&bus, NULL) == DS2480_OK);
CHECK(f.convert == 1 && f.hold == 750 && !f.pulse && !f.pending);
CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_OK);
CHECK(ds2480_byte(&bus, 0xCC, &bit) == DS2480_OK);
CHECK(ds2480_power_begin(&bus, 0x44) == DS2480_OK);
CHECK(f.hold == 0 && f.pulse && bus.power_active);
CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_BUSY);
CHECK(ds2480_byte(&bus, 0xFF, &bit) == DS2480_BUSY);
CHECK(ds2480_power_begin(&bus, 0x44) == DS2480_BUSY);
delay(&f, 750);
CHECK(ds2480_power_end(&bus) == DS2480_OK && !bus.power_active);
CHECK(ds2480_power_end(&bus) == DS2480_OK);
CHECK(ds18b20_ds2480_temperature(&bus, f.rom[0], &raw) == DS2480_OK && raw == 401);
CHECK(ds18b20_ds2480_convert(&bus, f.rom[1]) == DS2480_OK && f.active == 2);
for (i = 9; i <= 12; ++i) {
CHECK(ds18b20_ds2480_configure(&bus, f.rom[0], -5, -20, (uint8_t)i, 1) == DS2480_OK);
CHECK(f.hold == 12 && !f.pulse && !f.pending);
f.scratch[0] = 0x5F; f.scratch[1] = 0xFF; crc_scratch(&f);
CHECK(ds18b20_ds2480_temperature(&bus, f.rom[0], &raw) == DS2480_OK);
CHECK(raw == (i == 9 ? -168 : i == 10 ? -164 : i == 11 ? -162 : -161));
}
CHECK(f.copy == 4);
CHECK(ds18b20_ds2480_configure(&bus, f.rom[0], (int8_t)-29, 2, 12, 0) == DS2480_OK);
CHECK(f.scratch[2] == 0xE3); /* Escaped byte followed by an ordinary byte. */
f.reject_config = 1;
CHECK(ds18b20_ds2480_configure(&bus, f.rom[0], 1, 2, 9, 1) == DS2480_DATA && f.copy == 4);
f.scratch[8] ^= 1; raw = 999;
CHECK(ds18b20_ds2480_temperature(&bus, f.rom[0], &raw) == DS2480_CRC && raw == 999);
memset(f.scratch, 0, 9);
CHECK(ds18b20_ds2480_read(&bus, f.rom[0], scratch) == DS2480_DATA);
memset(f.scratch, 0xFF, 9);
CHECK(ds18b20_ds2480_temperature(&bus, f.rom[0], &raw) == DS2480_CRC);
memcpy(rom, f.rom[0], 8); rom[7] ^= 1;
CHECK(ds18b20_ds2480_convert(&bus, rom) == DS2480_ARGUMENT);
CHECK(ds18b20_ds2480_read(&bus, NULL, scratch) == DS2480_ARGUMENT);
CHECK(ds18b20_ds2480_configure(&bus, f.rom[0], 0, 0, 8, 0) == DS2480_ARGUMENT);
CHECK(ds2480_bit(&bus, 1, NULL) == DS2480_ARGUMENT);
f.reset_reply = 0xEC; CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_SHORT);
f.reset_reply = 0xEE; CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_OK);
f.count = 0; CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_NO_PRESENCE);
memset(&search, 0, sizeof search);
CHECK(ds2480_search_next(&bus, &search) == DS2480_NO_PRESENCE);
setup(&f); init(&f, &bus); f.count = 1; f.rom[0][7] ^= 1;
saved = search;
CHECK(ds2480_search_next(&bus, &search) == DS2480_CRC);
CHECK(!memcmp(&search, &saved, sizeof search));
f.fail_read = 1; CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_IO);
CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_NOT_READY);
setup(&f); init(&f, &bus); f.corrupt_reply = 1;
CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_PROTOCOL && !bus.ready);
setup(&f); init(&f, &bus); CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_OK); f.corrupt_reply = 1;
CHECK(ds2480_bit(&bus, 1, &bit) == DS2480_PROTOCOL);
setup(&f); init(&f, &bus); f.fail_write = 1;
CHECK(ds2480_reset(&bus) == DS2480_IO && !bus.ready);
setup(&f); init(&f, &bus); f.fail_power = 1;
CHECK(ds18b20_ds2480_convert(&bus, NULL) == DS2480_IO);
CHECK(!f.pulse && !bus.ready && f.prepared == 2);
setup(&f); init(&f, &bus); f.fail_stop = 1;
CHECK(ds18b20_ds2480_convert(&bus, NULL) == DS2480_IO);
CHECK(!f.pulse && !bus.ready && f.prepared == 2);
setup(&f); init(&f, &bus);
setup(&other); init(&other, &second);
CHECK(ds18b20_ds2480_convert(&second, other.rom[1]) == DS2480_OK);
CHECK(f.convert == 0 && other.convert == 1);
CHECK(ds18b20_ds2480_temperature(&bus, f.rom[0], &raw) == DS2480_OK && raw == 401);
CHECK(ds2480_init(&bus, &bus.port, 20) == DS2480_OK);
f.fail_prepare = 1;
CHECK(ds2480_init(&bus, &bus.port, 20) == DS2480_IO && !bus.ready);
CHECK(ds2480_init(&bus, NULL, 20) == DS2480_ARGUMENT);
puts("DS18B20/DS2480: all host tests passed");
return 0;
}

35
c/ds18b20/CMakeLists.txt Normal file
View File

@@ -0,0 +1,35 @@
cmake_minimum_required(VERSION 3.13)
project(ds18b20 C)
set(CMAKE_C_STANDARD 99)
set(CMAKE_C_STANDARD_REQUIRED ON)
# Переносимое ядро: ни регистров, ни задержек, ни stm32f10x.h.
add_library(ds18b20 STATIC
src/onewire.c
src/ds18b20.c
)
target_include_directories(ds18b20 PUBLIC include)
if(MSVC)
target_compile_options(ds18b20 PRIVATE /W4)
else()
target_compile_options(ds18b20 PRIVATE -Wall -Wextra -Wpedantic)
endif()
# Порты (ports/) сюда не входят: им нужен CMSIS-заголовок целевого МК,
# они подключаются напрямую в проект прошивки.
option(DS18B20_BUILD_TESTS "Собирать тесты на симуляторе шины" ON)
if(DS18B20_BUILD_TESTS)
enable_testing()
add_executable(test_ds18b20
tests/test_ds18b20.c
tests/fake_onewire.c
)
target_link_libraries(test_ds18b20 PRIVATE ds18b20)
target_include_directories(test_ds18b20 PRIVATE tests)
add_test(NAME ds18b20 COMMAND test_ds18b20)
endif()

156
c/ds18b20/README.md Normal file
View File

@@ -0,0 +1,156 @@
# ds18b20
Драйвер термометров **DS18B20** поверх программной шины **1-Wire**.
Вынесен из проекта `KONOR_ds18b20` и подключается в него сабмодулем.
Ядро на C99: ни динамической памяти, ни ОС, ни `stm32f10x.h`. Всё
аппаратно-зависимое собрано в порте — на новую платформу переносятся
пять функций, остальное собирается как есть.
```
приложение
ds18b20.c поиск датчиков, чтение и запись scratchpad
onewire.c побайтовый обмен, CRC8, SEARCH ROM, MATCH/SKIP ROM
ports/<платформа> Init, DelayUs, Reset, WriteBit, ReadBit
```
## Состав
| Файл | Что делает | Зависимости |
|---|---|---|
| `include/ds18b20.h`, `src/ds18b20.c` | перечень датчиков, измерения, запись TH/TL/разрешения | `onewire.h`, `stdint.h` |
| `include/onewire.h`, `src/onewire.c` | байты и блоки, CRC8 Dallas/Maxim, обход SEARCH ROM | `stdint.h` |
| `ports/stm32f1/` | STM32F103: тайминги Maxim, открытый сток, задержки по DWT | CMSIS `stm32f10x.h` |
| `ports/stm32g4/` | то же для STM32G431 и STM32G474 | CMSIS `stm32g4xx.h` |
| `ports/stm32f4/` | то же для STM32F407VET6 и родственных F4 | CMSIS `stm32f4xx.h` |
| `tests/` | симулятор шины с виртуальными датчиками и host-тесты | — |
## Порт: что нужно от платформы
```c
void OneWire_Init(void); /* настроить вывод и источник задержек */
void OneWire_DelayUs(uint32_t us);
uint8_t OneWire_Reset(void); /* сброс и проверка presence */
void OneWire_WriteBit(uint8_t bit);
uint8_t OneWire_ReadBit(void);
```
Всё остальное — `OneWire_WriteByte`, `OneWire_ReadByte`, `OneWire_Crc8`,
`OneWire_SearchNext`, `OneWire_SelectRom`, `OneWire_SkipRom` и весь
`ds18b20.c` — уже написано и от платформы не зависит.
### Готовый порт STM32F1
Вывод настроен как выход с открытым стоком; чтение идёт через `IDR`,
поэтому режим не переключается. Прерывания запрещаются только на
длительность одного тайм-слота, чтобы не терять байты USART. Источник
микросекундных задержек — счётчик тактов ядра `DWT->CYCCNT`.
Привязку вывода порт берёт из `onewire_config.h`, который предоставляет
приложение — шаблон `onewire_config.f103.template.h` лежит рядом:
```c
#include "stm32f10x.h"
#define ONEWIRE_GPIO GPIOA
#define ONEWIRE_PIN 1U
#define ONEWIRE_GPIO_CLOCK RCC_APB2ENR_IOPAEN
```
Требуется внешняя подтяжка 4.7 кОм к питанию.
### Готовые порты STM32G4 и STM32F4
Логика та же, что и в порте STM32F1: открытый сток, чтение через `IDR`,
задержки по `DWT->CYCCNT`, запрет прерываний только на один тайм-слот.
Отличается лишь настройка вывода — у G4 и F4 это `MODER`/`OTYPER`/
`OSPEEDR`/`PUPDR` вместо `CRL`/`CRH`, а низкий уровень выставляется
через верхнюю половину `BSRR`.
STM32G431 и STM32G474 обслуживает один порт `ports/stm32g4/`: блок GPIO и
шина тактирования у них совпадают, различается только CMSIS-заголовок в
`onewire_config.h`. Шаблоны лежат рядом — по одному на каждый камень:
```c
/* ports/stm32g4/onewire_config.g474.template.h */
#include "stm32g4xx.h"
#define ONEWIRE_GPIO GPIOA
#define ONEWIRE_PIN 1U
#define ONEWIRE_GPIO_CLOCK RCC_AHB2ENR_GPIOAEN /* у F4 — RCC_AHB1ENR_GPIOAEN */
```
Порт `ports/stm32f4/` написан под STM32F407VET6 и подходит любому F4 с тем
же блоком GPIO; тактирование включается в `RCC->AHB1ENR`.
Подтяжка 4.7 кОм — внешняя и здесь: внутренняя `PUPDR` намеренно
оставлена выключенной, её сопротивления для шины не хватает.
## Использование
```c
DS18B20_Bus bus;
OneWire_Init();
DS18B20_Scan(&bus); /* найти датчики на шине */
DS18B20_StartConversion(); /* SKIP ROM + CONVERT T */
/* выдержать DS18B20_ConversionTimeMs(config) */
DS18B20_ReadAll(&bus); /* обновить измерения */
for (uint8_t i = 0; i < bus.count; i++) {
if (bus.sensors[i].status & DS18B20_STATUS_VALID) {
float celsius = bus.sensors[i].raw / 16.0f;
}
}
```
Ошибка одного датчика не прерывает опрос остальных — она видна в поле
`status` соответствующей записи.
## Тесты
Симулятор шины реализует те же пять функций, что и настоящий порт, но
работает не с выводом, а с моделью: виртуальные датчики отвечают побитно,
включая полный алгоритм `SEARCH ROM`. Так на хосте проверяется именно то,
что иначе проверялось бы только осциллографом.
```bash
cmake -B build && cmake --build build && ctest --test-dir build
```
```bash
clang -std=c99 -Wall -Wextra -Iinclude -Itests \
tests/test_ds18b20.c tests/fake_onewire.c src/onewire.c src/ds18b20.c -o test && ./test
```
Покрыто: CRC8, обход шины с несколькими датчиками и пустой шины, отсев
чужих семейств по коду ROM, паразитное питание, битый scratchpad,
пропажа датчика, подтверждение и отказ записи, сохранение в EEPROM
датчика, пределы разрешения 9..12 бит.
## Особенности, которые стоит знать
* **Порядок датчиков задаёт шина, а не код.** `SEARCH ROM` обходит их в
порядке битов идентификатора, поэтому индекс в `bus.sensors[]` не
совпадает с порядком подключения. Искать датчик нужно по ROM через
`DS18B20_Find()`.
* **Пропажу датчика на живой шине не видно по presence.** Импульс
подтверждают соседи, и `MATCH ROM` к снятому датчику проходит без
признаков ошибки — она проявится как `DS18B20_STATUS_CRC_ERROR`.
`DS18B20_STATUS_NO_PRESENCE` означает, что молчит вся шина.
* **`DS18B20_MAX_SENSORS` равен 8** — столько датчиков помещается в один
кадр `SENSOR_DATA` протокола SETGUI. Для другого применения значение
можно поднять.
* **Обратное чтение после записи обязательно.** Датчик может ответить и
оставить регистры прежними; такой случай отличается от ошибки шины
кодом `DS18B20_WRITE_REJECTED`.
## Лицензия и происхождение
Код вынесен из `KONOR_ds18b20` (модуль термометрии на STM32F103C8T6)
без изменения поведения: разделение на ядро и порт сделано переносом
функций, тела не правились.

125
c/ds18b20/include/ds18b20.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,125 @@
/**
* @file ds18b20.h
* @brief Драйвер термометров DS18B20 поверх шины 1-Wire.
*
* Модуль хранит перечень найденных датчиков и последние измерения, поэтому
* ответ на запрос GUI формируется без обращения к шине.
*/
#ifndef DS18B20_H
#define DS18B20_H
#include <stdint.h>
#include "onewire.h"
/** Максимум датчиков, помещающихся в один кадр SENSOR_DATA. */
#define DS18B20_MAX_SENSORS 8U
/** Код семейства DS18B20 в первом байте ROM. */
#define DS18B20_FAMILY_CODE 0x28U
/** Размер scratchpad вместе с байтом CRC8. */
#define DS18B20_SCRATCHPAD_SIZE 9U
#define DS18B20_STATUS_VALID 0x01U /**< Измерение достоверно. */
#define DS18B20_STATUS_CRC_ERROR 0x02U /**< Не сошёлся CRC8 scratchpad. */
#define DS18B20_STATUS_NO_PRESENCE 0x04U /**< Датчик не ответил на сброс. */
#define DS18B20_STATUS_PARASITE 0x08U /**< Датчик питается паразитно. */
#define DS18B20_WRITE_OK 0U /**< Запись подтверждена обратным чтением. */
#define DS18B20_WRITE_BUS_ERROR 1U /**< Нет presence или не сошёлся CRC8. */
#define DS18B20_WRITE_REJECTED 2U /**< Датчик ответил, но значение не изменил. */
/**
* @brief Состояние одного датчика на шине.
*/
typedef struct {
uint8_t rom[ONEWIRE_ROM_SIZE]; /**< Уникальный 64-битный идентификатор. */
int16_t raw; /**< Код температуры из scratchpad. */
uint8_t user_byte1; /**< Пользовательский байт 1 (регистр TH). */
uint8_t user_byte2; /**< Пользовательский байт 2 (регистр TL). */
uint8_t config; /**< Байт конфигурации с разрешением. */
uint8_t status; /**< Битовая маска DS18B20_STATUS_*. */
} DS18B20_Sensor;
/**
* @brief Перечень датчиков шины и общее состояние питания.
*/
typedef struct {
DS18B20_Sensor sensors[DS18B20_MAX_SENSORS]; /**< Найденные датчики. */
uint8_t count; /**< Число заполненных элементов массива. */
uint8_t parasite; /**< 1, если хотя бы один датчик питается паразитно. */
} DS18B20_Bus;
/**
* @brief Ищет датчики DS18B20 и запоминает их идентификаторы.
*
* Устройства других семейств пропускаются; ранее накопленные измерения
* сбрасываются.
*
* @param bus Перечень датчиков, принадлежащий приложению.
* @return Количество найденных датчиков.
*/
uint8_t DS18B20_Scan(DS18B20_Bus *bus);
/**
* @brief Запускает преобразование во всех датчиках командой SKIP ROM.
*
* @return 1 при наличии presence-импульса, иначе 0.
*/
uint8_t DS18B20_StartConversion(void);
/**
* @brief Читает scratchpad всех известных датчиков и обновляет измерения.
*
* Ошибка отдельного датчика не прерывает опрос остальных: она отражается в
* поле status соответствующего элемента.
*
* @param bus Перечень датчиков, заполненный DS18B20_Scan.
* @return Количество датчиков с достоверным измерением.
*/
uint8_t DS18B20_ReadAll(DS18B20_Bus *bus);
/**
* @brief Возвращает время преобразования для заданного разрешения.
*
* @param config Байт конфигурации scratchpad.
* @return Время преобразования в миллисекундах.
*/
uint16_t DS18B20_ConversionTimeMs(uint8_t config);
/**
* @brief Собирает байт конфигурации из разрешения в битах.
*
* @param bits Разрешение 9..12 бит.
* @return Байт конфигурации scratchpad.
*/
uint8_t DS18B20_ConfigFromResolution(uint8_t bits);
/**
* @brief Ищет датчик по идентификатору в накопленном перечне.
*
* @param bus Перечень датчиков.
* @param rom Искомый идентификатор.
* @return Указатель на элемент перечня либо 0, если ROM не найден.
*/
DS18B20_Sensor *DS18B20_Find(DS18B20_Bus *bus, const uint8_t *rom);
/**
* @brief Записывает три байта scratchpad выбранного датчика.
*
* @param sensor Датчик из перечня; кэш обновляется при успешной записи.
* @param user_byte1 Новое значение пользовательского байта 1 (TH).
* @param user_byte2 Новое значение пользовательского байта 2 (TL).
* @param config Байт конфигурации с требуемым разрешением.
* @param save_to_eeprom Признак копирования scratchpad в EEPROM датчика.
* @return DS18B20_WRITE_OK при подтверждённой записи, DS18B20_WRITE_BUS_ERROR
* при молчании датчика или сбое CRC8, DS18B20_WRITE_REJECTED если
* датчик ответил, но оставил прежние значения.
*/
uint8_t DS18B20_WriteScratchpad(DS18B20_Sensor *sensor, uint8_t user_byte1,
uint8_t user_byte2, uint8_t config,
uint8_t save_to_eeprom);
#endif /* DS18B20_H */

149
c/ds18b20/include/onewire.h Normal file
View File

@@ -0,0 +1,149 @@
/**
* @file onewire.h
* @brief Программная шина 1-Wire на выводе с открытым стоком.
*
* Драйвер не зависит от типа датчика: он выдаёт тайминги, ищет ROM и считает
* CRC8. Работа с DS18B20 вынесена в ds18b20.c.
*
* Реализация разделена надвое:
* src/onewire.c переносимая часть - побайтовый обмен, CRC8, поиск ROM,
* MATCH ROM и SKIP ROM; ни регистров, ни задержек;
* ports/<платформа> пять функций, зависящих от железа: OneWire_Init,
* OneWire_DelayUs, OneWire_Reset, OneWire_WriteBit
* и OneWire_ReadBit.
*
* Чтобы перенести библиотеку на другой микроконтроллер, достаточно написать
* эти пять функций - остальное собирается как есть. ТЕСТ
*/
#ifndef ONEWIRE_H
#define ONEWIRE_H
#include <stdint.h>
/** Размер идентификатора устройства 1-Wire в байтах. */
#define ONEWIRE_ROM_SIZE 8U
/**
* @brief Состояние обхода шины алгоритмом SEARCH ROM.
*
* Структура принадлежит вызывающему коду; параллельные обходы должны
* использовать разные экземпляры.
*/
typedef struct {
uint8_t rom[ONEWIRE_ROM_SIZE]; /**< Текущий найденный идентификатор. */
uint8_t last_discrepancy; /**< Позиция последней развилки, 1..64. */
uint8_t last_family_discrepancy; /**< Развилка внутри кода семейства. */
uint8_t last_device; /**< Признак завершённого обхода. */
} OneWire_Search;
/**
* @brief Настраивает вывод шины и счётчик циклов для микросекундных задержек.
*
* Вызывается один раз после инициализации тактирования системы.
*/
void OneWire_Init(void);
/**
* @brief Формирует импульс сброса и проверяет ответ устройств.
*
* @note На время выборки presence прерывания запрещаются примерно на 75 мкс;
* длительность самого импульса сброса на точность не влияет.
*
* @return 1, если хотя бы одно устройство выдало presence-импульс, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_Reset(void);
/**
* @brief Передаёт один бит в тайм-слоте записи.
*
* @param bit Передаваемое значение, отличное от нуля означает единицу.
*/
void OneWire_WriteBit(uint8_t bit);
/**
* @brief Считывает один бит в тайм-слоте чтения.
*
* @return Принятое значение бита: 0 или 1.
*/
uint8_t OneWire_ReadBit(void);
/**
* @brief Передаёт байт младшим битом вперёд.
*
* @param value Передаваемый байт.
*/
void OneWire_WriteByte(uint8_t value);
/**
* @brief Принимает байт младшим битом вперёд.
*
* @return Принятый байт.
*/
uint8_t OneWire_ReadByte(void);
/**
* @brief Передаёт блок байтов подряд без промежуточных сбросов.
*
* @param data Указатель на передаваемые байты.
* @param size Количество байтов.
*/
void OneWire_WriteBytes(const uint8_t *data, uint32_t size);
/**
* @brief Принимает блок байтов подряд.
*
* @param data Буфер приёмника.
* @param size Количество байтов.
*/
void OneWire_ReadBytes(uint8_t *data, uint32_t size);
/**
* @brief Считает CRC8 Dallas/Maxim с полиномом 0x8C.
*
* @param data Проверяемые байты.
* @param size Количество байтов.
* @return Значение CRC8; для блока вместе с контрольным байтом равно нулю.
*/
uint8_t OneWire_Crc8(const uint8_t *data, uint32_t size);
/**
* @brief Подготавливает состояние к новому полному обходу шины.
*
* @param search Состояние обхода, принадлежащее вызывающему коду.
*/
void OneWire_SearchInit(OneWire_Search *search);
/**
* @brief Находит следующий идентификатор на шине.
*
* @param search Состояние обхода, ранее подготовленное OneWire_SearchInit.
* @return 1, если поле rom содержит новый проверенный ROM, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_SearchNext(OneWire_Search *search);
/**
* @brief Адресует конкретное устройство командой MATCH ROM.
*
* @param rom Восьмибайтовый идентификатор устройства.
* @return 1 при наличии presence-импульса, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_SelectRom(const uint8_t *rom);
/**
* @brief Адресует все устройства шины командой SKIP ROM.
*
* @return 1 при наличии presence-импульса, иначе 0.
*/
uint8_t OneWire_SkipRom(void);
/**
* @brief Задерживает выполнение на заданное число микросекунд.
*
* Используется драйверами шины и модулем DS18B20 при ожидании EEPROM.
*
* @param microseconds Длительность задержки.
*/
void OneWire_DelayUs(uint32_t microseconds);
#endif /* ONEWIRE_H */

View File

@@ -0,0 +1,26 @@
/**
* @file onewire_config.f103.template.h
* @brief Шаблон привязки шины 1-Wire для STM32F103 (порт stm32f1).
*
* Скопируйте в своё приложение под именем onewire_config.h и положите на
* путь поиска заголовков. Библиотека сама этот файл не подставляет:
* привязка выводов принадлежит плате, а не драйверу.
*
* Требуется внешняя подтяжка 4.7 кОм к питанию.
*/
#ifndef ONEWIRE_CONFIG_H
#define ONEWIRE_CONFIG_H
#include "stm32f10x.h"
/** Порт вывода шины. */
#define ONEWIRE_GPIO GPIOA
/** Номер вывода в порту, 0..15. */
#define ONEWIRE_PIN 1U
/** Бит включения тактирования порта в RCC->APB2ENR. */
#define ONEWIRE_GPIO_CLOCK RCC_APB2ENR_IOPAEN
#endif /* ONEWIRE_CONFIG_H */

View File

@@ -0,0 +1,159 @@
/**
* @file onewire_stm32f1.c
* @brief Порт шины 1-Wire на STM32F1: тайминги, вывод и задержки.
*
* Вывод постоянно настроен как выход с открытым стоком: чтение уровня
* выполняется через регистр IDR, поэтому переключать режим не требуется.
* Прерывания запрещаются только на длительность одного тайм-слота, чтобы не
* терять байты USART во время обмена.
*
* Привязка вывода приходит из onewire_config.h, который предоставляет
* приложение. Шаблон для STM32F103 —
* onewire_config.f103.template.h рядом с этим файлом.
*/
#include "onewire.h"
#include "onewire_config.h"
#if !defined(ONEWIRE_GPIO) || !defined(ONEWIRE_PIN) || !defined(ONEWIRE_GPIO_CLOCK)
#error "onewire_config.h должен задать ONEWIRE_GPIO, ONEWIRE_PIN и ONEWIRE_GPIO_CLOCK"
#endif
/** Длительности тайм-слотов в микросекундах согласно рекомендациям Maxim. */
#define OW_RESET_LOW_US 480U
#define OW_PRESENCE_WAIT_US 70U
#define OW_RESET_TAIL_US 410U
#define OW_WRITE1_LOW_US 6U
#define OW_WRITE1_TAIL_US 64U
#define OW_WRITE0_LOW_US 60U
#define OW_WRITE0_TAIL_US 10U
#define OW_READ_LOW_US 6U
#define OW_READ_SAMPLE_US 9U
#define OW_READ_TAIL_US 55U
/** Число тактов ядра на микросекунду; заполняется в OneWire_Init. */
static uint32_t g_cycles_per_us = 72U;
/**
* @brief Переводит вывод шины в активный низкий уровень.
*/
static void ow_drive_low(void)
{
ONEWIRE_GPIO->BRR = (uint32_t)(1UL << ONEWIRE_PIN);
}
/**
* @brief Отпускает шину; уровень поднимает внешний резистор подтяжки.
*/
static void ow_release(void)
{
ONEWIRE_GPIO->BSRR = (uint32_t)(1UL << ONEWIRE_PIN);
}
/**
* @brief Читает текущий уровень на выводе шины.
*
* @return 1 для высокого уровня, 0 для низкого.
*/
static uint8_t ow_read_pin(void)
{
return (uint8_t)((ONEWIRE_GPIO->IDR >> ONEWIRE_PIN) & 1U);
}
void OneWire_DelayUs(uint32_t microseconds)
{
const uint32_t start = DWT->CYCCNT;
const uint32_t ticks = microseconds * g_cycles_per_us;
while ((DWT->CYCCNT - start) < ticks) {
__NOP();
}
}
void OneWire_Init(void)
{
uint32_t config;
g_cycles_per_us = SystemCoreClock / 1000000U;
if (g_cycles_per_us == 0U) {
g_cycles_per_us = 1U;
}
/* Счётчик тактов ядра — единственный источник микросекундных задержек. */
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0U;
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
RCC->APB2ENR |= ONEWIRE_GPIO_CLOCK;
/* Выход с открытым стоком, 50 МГц: CNF = 01, MODE = 11. */
if (ONEWIRE_PIN < 8U) {
config = ONEWIRE_GPIO->CRL;
config &= ~(0xFUL << (ONEWIRE_PIN * 4U));
config |= (0x7UL << (ONEWIRE_PIN * 4U));
ONEWIRE_GPIO->CRL = config;
} else {
config = ONEWIRE_GPIO->CRH;
config &= ~(0xFUL << ((ONEWIRE_PIN - 8U) * 4U));
config |= (0x7UL << ((ONEWIRE_PIN - 8U) * 4U));
ONEWIRE_GPIO->CRH = config;
}
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_RESET_LOW_US);
}
uint8_t OneWire_Reset(void)
{
uint32_t primask;
uint8_t presence;
/* Удлинение импульса сброса безопасно, поэтому прерывания не запрещаем. */
ow_drive_low();
OneWire_DelayUs(OW_RESET_LOW_US);
primask = __get_PRIMASK();
__disable_irq();
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_PRESENCE_WAIT_US);
presence = (uint8_t)(ow_read_pin() == 0U);
__set_PRIMASK(primask);
OneWire_DelayUs(OW_RESET_TAIL_US);
return (uint8_t)(presence && (ow_read_pin() != 0U));
}
void OneWire_WriteBit(uint8_t bit)
{
const uint32_t primask = __get_PRIMASK();
__disable_irq();
ow_drive_low();
if (bit != 0U) {
OneWire_DelayUs(OW_WRITE1_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_WRITE1_TAIL_US);
} else {
OneWire_DelayUs(OW_WRITE0_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_WRITE0_TAIL_US);
}
__set_PRIMASK(primask);
}
uint8_t OneWire_ReadBit(void)
{
const uint32_t primask = __get_PRIMASK();
uint8_t bit;
__disable_irq();
ow_drive_low();
OneWire_DelayUs(OW_READ_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_READ_SAMPLE_US);
bit = ow_read_pin();
__set_PRIMASK(primask);
OneWire_DelayUs(OW_READ_TAIL_US);
return bit;
}

View File

@@ -0,0 +1,26 @@
/**
* @file onewire_config.f407.template.h
* @brief Шаблон привязки шины 1-Wire для STM32F407VET6 (порт stm32f4).
*
* Скопируйте в своё приложение под именем onewire_config.h и положите на
* путь поиска заголовков. Библиотека сама этот файл не подставляет:
* привязка выводов принадлежит плате, а не драйверу.
*
* Требуется внешняя подтяжка 4.7 кОм к питанию.
*/
#ifndef ONEWIRE_CONFIG_H
#define ONEWIRE_CONFIG_H
#include "stm32f4xx.h"
/** Порт вывода шины. */
#define ONEWIRE_GPIO GPIOA
/** Номер вывода в порту, 0..15. */
#define ONEWIRE_PIN 1U
/** Бит включения тактирования порта в RCC->AHB1ENR. */
#define ONEWIRE_GPIO_CLOCK RCC_AHB1ENR_GPIOAEN
#endif /* ONEWIRE_CONFIG_H */

View File

@@ -0,0 +1,170 @@
/**
* @file onewire_stm32f4.c
* @brief Порт шины 1-Wire на STM32F4: тайминги, вывод и задержки.
*
* Написан под STM32F407VET6 и подходит любому STM32F4 с тем же блоком GPIO:
* различается только CMSIS-заголовок, который подставляет onewire_config.h.
*
* Вывод постоянно настроен как выход с открытым стоком: чтение уровня
* выполняется через регистр IDR, поэтому переключать режим не требуется.
* Прерывания запрещаются только на длительность одного тайм-слота, чтобы не
* терять байты USART во время обмена.
*
* Привязка вывода приходит из onewire_config.h, который предоставляет
* приложение. Шаблон — onewire_config.f407.template.h рядом с этим файлом.
*/
#include "onewire.h"
#include "onewire_config.h"
#if !defined(ONEWIRE_GPIO) || !defined(ONEWIRE_PIN) || !defined(ONEWIRE_GPIO_CLOCK)
#error "onewire_config.h должен задать ONEWIRE_GPIO, ONEWIRE_PIN и ONEWIRE_GPIO_CLOCK"
#endif
/** Длительности тайм-слотов в микросекундах согласно рекомендациям Maxim. */
#define OW_RESET_LOW_US 480U
#define OW_PRESENCE_WAIT_US 70U
#define OW_RESET_TAIL_US 410U
#define OW_WRITE1_LOW_US 6U
#define OW_WRITE1_TAIL_US 64U
#define OW_WRITE0_LOW_US 60U
#define OW_WRITE0_TAIL_US 10U
#define OW_READ_LOW_US 6U
#define OW_READ_SAMPLE_US 9U
#define OW_READ_TAIL_US 55U
/** Число тактов ядра на микросекунду; заполняется в OneWire_Init. */
static uint32_t g_cycles_per_us = 168U;
/**
* @brief Переводит вывод шины в активный низкий уровень.
*/
static void ow_drive_low(void)
{
ONEWIRE_GPIO->BSRR = (uint32_t)(1UL << (ONEWIRE_PIN + 16U));
}
/**
* @brief Отпускает шину; уровень поднимает внешний резистор подтяжки.
*/
static void ow_release(void)
{
ONEWIRE_GPIO->BSRR = (uint32_t)(1UL << ONEWIRE_PIN);
}
/**
* @brief Читает текущий уровень на выводе шины.
*
* @return 1 для высокого уровня, 0 для низкого.
*/
static uint8_t ow_read_pin(void)
{
return (uint8_t)((ONEWIRE_GPIO->IDR >> ONEWIRE_PIN) & 1U);
}
void OneWire_DelayUs(uint32_t microseconds)
{
const uint32_t start = DWT->CYCCNT;
const uint32_t ticks = microseconds * g_cycles_per_us;
while ((DWT->CYCCNT - start) < ticks) {
__NOP();
}
}
void OneWire_Init(void)
{
uint32_t config;
g_cycles_per_us = SystemCoreClock / 1000000U;
if (g_cycles_per_us == 0U) {
g_cycles_per_us = 1U;
}
/* Счётчик тактов ядра — единственный источник микросекундных задержек. */
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0U;
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
RCC->AHB1ENR |= ONEWIRE_GPIO_CLOCK;
/* Открытый сток: OTYPER = 1. */
ONEWIRE_GPIO->OTYPER |= (uint32_t)(1UL << ONEWIRE_PIN);
/* Подтяжка внешняя, внутренняя не нужна: PUPDR = 00. */
config = ONEWIRE_GPIO->PUPDR;
config &= ~(0x3UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
ONEWIRE_GPIO->PUPDR = config;
/* Максимальная скорость фронта: OSPEEDR = 11. */
config = ONEWIRE_GPIO->OSPEEDR;
config |= (0x3UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
ONEWIRE_GPIO->OSPEEDR = config;
/* Уровень отпускаем до перевода в выход, чтобы не дёрнуть шину вниз. */
ow_release();
/* Обычный выход: MODER = 01. */
config = ONEWIRE_GPIO->MODER;
config &= ~(0x3UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
config |= (0x1UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
ONEWIRE_GPIO->MODER = config;
OneWire_DelayUs(OW_RESET_LOW_US);
}
uint8_t OneWire_Reset(void)
{
uint32_t primask;
uint8_t presence;
/* Удлинение импульса сброса безопасно, поэтому прерывания не запрещаем. */
ow_drive_low();
OneWire_DelayUs(OW_RESET_LOW_US);
primask = __get_PRIMASK();
__disable_irq();
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_PRESENCE_WAIT_US);
presence = (uint8_t)(ow_read_pin() == 0U);
__set_PRIMASK(primask);
OneWire_DelayUs(OW_RESET_TAIL_US);
return (uint8_t)(presence && (ow_read_pin() != 0U));
}
void OneWire_WriteBit(uint8_t bit)
{
const uint32_t primask = __get_PRIMASK();
__disable_irq();
ow_drive_low();
if (bit != 0U) {
OneWire_DelayUs(OW_WRITE1_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_WRITE1_TAIL_US);
} else {
OneWire_DelayUs(OW_WRITE0_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_WRITE0_TAIL_US);
}
__set_PRIMASK(primask);
}
uint8_t OneWire_ReadBit(void)
{
const uint32_t primask = __get_PRIMASK();
uint8_t bit;
__disable_irq();
ow_drive_low();
OneWire_DelayUs(OW_READ_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_READ_SAMPLE_US);
bit = ow_read_pin();
__set_PRIMASK(primask);
OneWire_DelayUs(OW_READ_TAIL_US);
return bit;
}

View File

@@ -0,0 +1,26 @@
/**
* @file onewire_config.g431.template.h
* @brief Шаблон привязки шины 1-Wire для STM32G431 (порт stm32g4).
*
* Скопируйте в своё приложение под именем onewire_config.h и положите на
* путь поиска заголовков. Библиотека сама этот файл не подставляет:
* привязка выводов принадлежит плате, а не драйверу.
*
* Требуется внешняя подтяжка 4.7 кОм к питанию.
*/
#ifndef ONEWIRE_CONFIG_H
#define ONEWIRE_CONFIG_H
#include "stm32g4xx.h"
/** Порт вывода шины. */
#define ONEWIRE_GPIO GPIOA
/** Номер вывода в порту, 0..15. */
#define ONEWIRE_PIN 1U
/** Бит включения тактирования порта в RCC->AHB2ENR. */
#define ONEWIRE_GPIO_CLOCK RCC_AHB2ENR_GPIOAEN
#endif /* ONEWIRE_CONFIG_H */

View File

@@ -0,0 +1,26 @@
/**
* @file onewire_config.g474.template.h
* @brief Шаблон привязки шины 1-Wire для STM32G474 (порт stm32g4).
*
* Скопируйте в своё приложение под именем onewire_config.h и положите на
* путь поиска заголовков. Библиотека сама этот файл не подставляет:
* привязка выводов принадлежит плате, а не драйверу.
*
* Требуется внешняя подтяжка 4.7 кОм к питанию.
*/
#ifndef ONEWIRE_CONFIG_H
#define ONEWIRE_CONFIG_H
#include "stm32g4xx.h"
/** Порт вывода шины. */
#define ONEWIRE_GPIO GPIOA
/** Номер вывода в порту, 0..15. */
#define ONEWIRE_PIN 1U
/** Бит включения тактирования порта в RCC->AHB2ENR. */
#define ONEWIRE_GPIO_CLOCK RCC_AHB2ENR_GPIOAEN
#endif /* ONEWIRE_CONFIG_H */

View File

@@ -0,0 +1,172 @@
/**
* @file onewire_stm32g4.c
* @brief Порт шины 1-Wire на STM32G4: тайминги, вывод и задержки.
*
* Подходит и STM32G431, и STM32G474 — периферия GPIO и шина тактирования
* у них одинаковы, различается только CMSIS-заголовок, который подставляет
* onewire_config.h.
*
* Вывод постоянно настроен как выход с открытым стоком: чтение уровня
* выполняется через регистр IDR, поэтому переключать режим не требуется.
* Прерывания запрещаются только на длительность одного тайм-слота, чтобы не
* терять байты USART во время обмена.
*
* Привязка вывода приходит из onewire_config.h, который предоставляет
* приложение. Шаблоны — onewire_config.g431.template.h и
* onewire_config.g474.template.h рядом с этим файлом.
*/
#include "onewire.h"
#include "onewire_config.h"
#if !defined(ONEWIRE_GPIO) || !defined(ONEWIRE_PIN) || !defined(ONEWIRE_GPIO_CLOCK)
#error "onewire_config.h должен задать ONEWIRE_GPIO, ONEWIRE_PIN и ONEWIRE_GPIO_CLOCK"
#endif
/** Длительности тайм-слотов в микросекундах согласно рекомендациям Maxim. */
#define OW_RESET_LOW_US 480U
#define OW_PRESENCE_WAIT_US 70U
#define OW_RESET_TAIL_US 410U
#define OW_WRITE1_LOW_US 6U
#define OW_WRITE1_TAIL_US 64U
#define OW_WRITE0_LOW_US 60U
#define OW_WRITE0_TAIL_US 10U
#define OW_READ_LOW_US 6U
#define OW_READ_SAMPLE_US 9U
#define OW_READ_TAIL_US 55U
/** Число тактов ядра на микросекунду; заполняется в OneWire_Init. */
static uint32_t g_cycles_per_us = 170U;
/**
* @brief Переводит вывод шины в активный низкий уровень.
*/
static void ow_drive_low(void)
{
ONEWIRE_GPIO->BSRR = (uint32_t)(1UL << (ONEWIRE_PIN + 16U));
}
/**
* @brief Отпускает шину; уровень поднимает внешний резистор подтяжки.
*/
static void ow_release(void)
{
ONEWIRE_GPIO->BSRR = (uint32_t)(1UL << ONEWIRE_PIN);
}
/**
* @brief Читает текущий уровень на выводе шины.
*
* @return 1 для высокого уровня, 0 для низкого.
*/
static uint8_t ow_read_pin(void)
{
return (uint8_t)((ONEWIRE_GPIO->IDR >> ONEWIRE_PIN) & 1U);
}
void OneWire_DelayUs(uint32_t microseconds)
{
const uint32_t start = DWT->CYCCNT;
const uint32_t ticks = microseconds * g_cycles_per_us;
while ((DWT->CYCCNT - start) < ticks) {
__NOP();
}
}
void OneWire_Init(void)
{
uint32_t config;
g_cycles_per_us = SystemCoreClock / 1000000U;
if (g_cycles_per_us == 0U) {
g_cycles_per_us = 1U;
}
/* Счётчик тактов ядра — единственный источник микросекундных задержек. */
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk;
DWT->CYCCNT = 0U;
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk;
RCC->AHB2ENR |= ONEWIRE_GPIO_CLOCK;
/* Открытый сток: OTYPER = 1. */
ONEWIRE_GPIO->OTYPER |= (uint32_t)(1UL << ONEWIRE_PIN);
/* Подтяжка внешняя, внутренняя не нужна: PUPDR = 00. */
config = ONEWIRE_GPIO->PUPDR;
config &= ~(0x3UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
ONEWIRE_GPIO->PUPDR = config;
/* Максимальная скорость фронта: OSPEEDR = 11. */
config = ONEWIRE_GPIO->OSPEEDR;
config |= (0x3UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
ONEWIRE_GPIO->OSPEEDR = config;
/* Уровень отпускаем до перевода в выход, чтобы не дёрнуть шину вниз. */
ow_release();
/* Обычный выход: MODER = 01. */
config = ONEWIRE_GPIO->MODER;
config &= ~(0x3UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
config |= (0x1UL << (ONEWIRE_PIN * 2U));
ONEWIRE_GPIO->MODER = config;
OneWire_DelayUs(OW_RESET_LOW_US);
}
uint8_t OneWire_Reset(void)
{
uint32_t primask;
uint8_t presence;
/* Удлинение импульса сброса безопасно, поэтому прерывания не запрещаем. */
ow_drive_low();
OneWire_DelayUs(OW_RESET_LOW_US);
primask = __get_PRIMASK();
__disable_irq();
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_PRESENCE_WAIT_US);
presence = (uint8_t)(ow_read_pin() == 0U);
__set_PRIMASK(primask);
OneWire_DelayUs(OW_RESET_TAIL_US);
return (uint8_t)(presence && (ow_read_pin() != 0U));
}
void OneWire_WriteBit(uint8_t bit)
{
const uint32_t primask = __get_PRIMASK();
__disable_irq();
ow_drive_low();
if (bit != 0U) {
OneWire_DelayUs(OW_WRITE1_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_WRITE1_TAIL_US);
} else {
OneWire_DelayUs(OW_WRITE0_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_WRITE0_TAIL_US);
}
__set_PRIMASK(primask);
}
uint8_t OneWire_ReadBit(void)
{
const uint32_t primask = __get_PRIMASK();
uint8_t bit;
__disable_irq();
ow_drive_low();
OneWire_DelayUs(OW_READ_LOW_US);
ow_release();
OneWire_DelayUs(OW_READ_SAMPLE_US);
bit = ow_read_pin();
__set_PRIMASK(primask);
OneWire_DelayUs(OW_READ_TAIL_US);
return bit;
}

202
c/ds18b20/src/ds18b20.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,202 @@
/** test
* @file ds18b20.c
* @brief Реализация драйвера DS18B20: поиск, чтение и запись scratchpad.
*/
#include "ds18b20.h"
#define DS_CMD_CONVERT_T 0x44U
#define DS_CMD_WRITE_SCRATCHPAD 0x4EU
#define DS_CMD_READ_SCRATCHPAD 0xBEU
#define DS_CMD_COPY_SCRATCHPAD 0x48U
#define DS_CMD_READ_POWER 0xB4U
/** Задержка записи EEPROM датчика по datasheet, мкс. */
#define DS_EEPROM_WRITE_US 12000U
/**
* @brief Считывает scratchpad адресованного датчика с проверкой CRC8.
*
* @param rom Идентификатор датчика.
* @param scratchpad Буфер на DS18B20_SCRATCHPAD_SIZE байт.
* @return Битовая маска ошибок DS18B20_STATUS_* без бита VALID.
*/
static uint8_t ds_read_scratchpad(const uint8_t *rom, uint8_t *scratchpad)
{
if (OneWire_SelectRom(rom) == 0U) {
return DS18B20_STATUS_NO_PRESENCE;
}
OneWire_WriteByte(DS_CMD_READ_SCRATCHPAD);
OneWire_ReadBytes(scratchpad, DS18B20_SCRATCHPAD_SIZE);
if (OneWire_Crc8(scratchpad, DS18B20_SCRATCHPAD_SIZE) != 0U) {
return DS18B20_STATUS_CRC_ERROR;
}
return 0U;
}
/**
* @brief Опрашивает тип питания датчика командой READ POWER SUPPLY.
*
* @param rom Идентификатор датчика.
* @return 1 для паразитного питания, иначе 0.
*/
static uint8_t ds_read_parasite(const uint8_t *rom)
{
if (OneWire_SelectRom(rom) == 0U) {
return 0U;
}
OneWire_WriteByte(DS_CMD_READ_POWER);
/* Датчик с паразитным питанием прижимает шину к нулю. */
return (uint8_t)(OneWire_ReadBit() == 0U);
}
uint8_t DS18B20_ConfigFromResolution(uint8_t bits)
{
if (bits < 9U) {
bits = 9U;
} else if (bits > 12U) {
bits = 12U;
}
return (uint8_t)(0x1FU | ((bits - 9U) << 5U));
}
uint16_t DS18B20_ConversionTimeMs(uint8_t config)
{
switch ((config >> 5U) & 0x03U) {
case 0U:
return 94U;
case 1U:
return 188U;
case 2U:
return 375U;
default:
return 750U;
}
}
uint8_t DS18B20_Scan(DS18B20_Bus *bus)
{
OneWire_Search search;
uint8_t index;
bus->count = 0U;
bus->parasite = 0U;
OneWire_SearchInit(&search);
while ((bus->count < DS18B20_MAX_SENSORS) && (OneWire_SearchNext(&search) != 0U)) {
if (search.rom[0] != DS18B20_FAMILY_CODE) {
continue;
}
DS18B20_Sensor *sensor = &bus->sensors[bus->count];
for (index = 0U; index < ONEWIRE_ROM_SIZE; index++) {
sensor->rom[index] = search.rom[index];
}
sensor->raw = 0;
sensor->user_byte1 = 0U;
sensor->user_byte2 = 0U;
sensor->config = DS18B20_ConfigFromResolution(12U);
sensor->status = 0U;
if (ds_read_parasite(sensor->rom) != 0U) {
sensor->status |= DS18B20_STATUS_PARASITE;
bus->parasite = 1U;
}
bus->count++;
}
return bus->count;
}
uint8_t DS18B20_StartConversion(void)
{
if (OneWire_SkipRom() == 0U) {
return 0U;
}
OneWire_WriteByte(DS_CMD_CONVERT_T);
return 1U;
}
uint8_t DS18B20_ReadAll(DS18B20_Bus *bus)
{
uint8_t scratchpad[DS18B20_SCRATCHPAD_SIZE];
uint8_t valid = 0U;
uint8_t index;
for (index = 0U; index < bus->count; index++) {
DS18B20_Sensor *sensor = &bus->sensors[index];
const uint8_t parasite = (uint8_t)(sensor->status & DS18B20_STATUS_PARASITE);
const uint8_t error = ds_read_scratchpad(sensor->rom, scratchpad);
if (error != 0U) {
sensor->status = (uint8_t)(parasite | error);
continue;
}
sensor->raw = (int16_t)((uint16_t)scratchpad[0] | ((uint16_t)scratchpad[1] << 8U));
sensor->user_byte1 = scratchpad[2];
sensor->user_byte2 = scratchpad[3];
sensor->config = scratchpad[4];
sensor->status = (uint8_t)(parasite | DS18B20_STATUS_VALID);
valid++;
}
return valid;
}
DS18B20_Sensor *DS18B20_Find(DS18B20_Bus *bus, const uint8_t *rom)
{
uint8_t index;
uint8_t byte;
for (index = 0U; index < bus->count; index++) {
for (byte = 0U; byte < ONEWIRE_ROM_SIZE; byte++) {
if (bus->sensors[index].rom[byte] != rom[byte]) {
break;
}
}
if (byte == ONEWIRE_ROM_SIZE) {
return &bus->sensors[index];
}
}
return 0;
}
uint8_t DS18B20_WriteScratchpad(DS18B20_Sensor *sensor, uint8_t user_byte1,
uint8_t user_byte2, uint8_t config,
uint8_t save_to_eeprom)
{
uint8_t scratchpad[DS18B20_SCRATCHPAD_SIZE];
if (OneWire_SelectRom(sensor->rom) == 0U) {
sensor->status = (uint8_t)((sensor->status & DS18B20_STATUS_PARASITE)
| DS18B20_STATUS_NO_PRESENCE);
return DS18B20_WRITE_BUS_ERROR;
}
OneWire_WriteByte(DS_CMD_WRITE_SCRATCHPAD);
OneWire_WriteByte(user_byte1);
OneWire_WriteByte(user_byte2);
OneWire_WriteByte(config);
/* Обратное чтение подтверждает, что датчик принял все три байта. */
if (ds_read_scratchpad(sensor->rom, scratchpad) != 0U) {
return DS18B20_WRITE_BUS_ERROR;
}
if ((scratchpad[2] != user_byte1) || (scratchpad[3] != user_byte2)
|| (scratchpad[4] != config)) {
/* Обмен состоялся, но регистры остались прежними: значение отвергнуто. */
sensor->user_byte1 = scratchpad[2];
sensor->user_byte2 = scratchpad[3];
sensor->config = scratchpad[4];
return DS18B20_WRITE_REJECTED;
}
sensor->user_byte1 = scratchpad[2];
sensor->user_byte2 = scratchpad[3];
sensor->config = scratchpad[4];
if (save_to_eeprom != 0U) {
if (OneWire_SelectRom(sensor->rom) == 0U) {
return DS18B20_WRITE_BUS_ERROR;
}
OneWire_WriteByte(DS_CMD_COPY_SCRATCHPAD);
/* Датчик с внешним питанием тоже допускает выдержку по времени. */
OneWire_DelayUs(DS_EEPROM_WRITE_US);
}
return DS18B20_WRITE_OK;
}

177
c/ds18b20/src/onewire.c Normal file
View File

@@ -0,0 +1,177 @@
/**
* @file onewire.c
* @brief Переносимая часть шины 1-Wire: побайтовый обмен, CRC8 и поиск ROM.
*
* Здесь нет ни регистров, ни задержек, ни запрета прерываний: всё это живёт
* в порте (ports/), а этот файл собирается любым C99-компилятором и
* проверяется host-тестами на симуляторе шины.
*
* От порта требуются пять функций: OneWire_Init, OneWire_DelayUs,
* OneWire_Reset, OneWire_WriteBit и OneWire_ReadBit.
*/
#include "onewire.h"
#define OW_CMD_SEARCH_ROM 0xF0U
#define OW_CMD_MATCH_ROM 0x55U
#define OW_CMD_SKIP_ROM 0xCCU
void OneWire_WriteByte(uint8_t value)
{
uint8_t index;
for (index = 0U; index < 8U; index++) {
OneWire_WriteBit((uint8_t)(value & 1U));
value = (uint8_t)(value >> 1U);
}
}
uint8_t OneWire_ReadByte(void)
{
uint8_t value = 0U;
uint8_t index;
for (index = 0U; index < 8U; index++) {
value = (uint8_t)(value >> 1U);
if (OneWire_ReadBit() != 0U) {
value |= 0x80U;
}
}
return value;
}
void OneWire_WriteBytes(const uint8_t *data, uint32_t size)
{
uint32_t index;
for (index = 0U; index < size; index++) {
OneWire_WriteByte(data[index]);
}
}
void OneWire_ReadBytes(uint8_t *data, uint32_t size)
{
uint32_t index;
for (index = 0U; index < size; index++) {
data[index] = OneWire_ReadByte();
}
}
uint8_t OneWire_Crc8(const uint8_t *data, uint32_t size)
{
uint8_t crc = 0U;
uint32_t index;
uint8_t bit;
for (index = 0U; index < size; index++) {
crc ^= data[index];
for (bit = 0U; bit < 8U; bit++) {
crc = (uint8_t)((crc & 1U) != 0U ? ((crc >> 1U) ^ 0x8CU) : (crc >> 1U));
}
}
return crc;
}
void OneWire_SearchInit(OneWire_Search *search)
{
uint32_t index;
for (index = 0U; index < ONEWIRE_ROM_SIZE; index++) {
search->rom[index] = 0U;
}
search->last_discrepancy = 0U;
search->last_family_discrepancy = 0U;
search->last_device = 0U;
}
uint8_t OneWire_SearchNext(OneWire_Search *search)
{
uint8_t id_bit_number = 1U;
uint8_t last_zero = 0U;
uint8_t rom_byte_number = 0U;
uint8_t rom_byte_mask = 1U;
uint8_t search_direction;
uint8_t id_bit;
uint8_t cmp_id_bit;
if (search->last_device != 0U) {
OneWire_SearchInit(search);
return 0U;
}
if (OneWire_Reset() == 0U) {
OneWire_SearchInit(search);
return 0U;
}
OneWire_WriteByte(OW_CMD_SEARCH_ROM);
do {
id_bit = OneWire_ReadBit();
cmp_id_bit = OneWire_ReadBit();
if ((id_bit != 0U) && (cmp_id_bit != 0U)) {
/* Ни одно устройство не ответило: обход прерван. */
OneWire_SearchInit(search);
return 0U;
}
if (id_bit != cmp_id_bit) {
search_direction = id_bit;
} else if (id_bit_number < search->last_discrepancy) {
search_direction =
(uint8_t)((search->rom[rom_byte_number] & rom_byte_mask) != 0U);
} else {
search_direction = (uint8_t)(id_bit_number == search->last_discrepancy);
}
if ((id_bit == cmp_id_bit) && (search_direction == 0U)) {
last_zero = id_bit_number;
if (last_zero < 9U) {
search->last_family_discrepancy = last_zero;
}
}
if (search_direction != 0U) {
search->rom[rom_byte_number] |= rom_byte_mask;
} else {
search->rom[rom_byte_number] &= (uint8_t)~rom_byte_mask;
}
OneWire_WriteBit(search_direction);
id_bit_number++;
rom_byte_mask = (uint8_t)(rom_byte_mask << 1U);
if (rom_byte_mask == 0U) {
rom_byte_number++;
rom_byte_mask = 1U;
}
} while (rom_byte_number < ONEWIRE_ROM_SIZE);
if (OneWire_Crc8(search->rom, ONEWIRE_ROM_SIZE) != 0U) {
OneWire_SearchInit(search);
return 0U;
}
search->last_discrepancy = last_zero;
if (search->last_discrepancy == 0U) {
search->last_device = 1U;
}
return 1U;
}
uint8_t OneWire_SelectRom(const uint8_t *rom)
{
if (OneWire_Reset() == 0U) {
return 0U;
}
OneWire_WriteByte(OW_CMD_MATCH_ROM);
OneWire_WriteBytes(rom, ONEWIRE_ROM_SIZE);
return 1U;
}
uint8_t OneWire_SkipRom(void)
{
if (OneWire_Reset() == 0U) {
return 0U;
}
OneWire_WriteByte(OW_CMD_SKIP_ROM);
return 1U;
}

View File

@@ -0,0 +1,305 @@
/**
* @file fake_onewire.c
* @brief Симулятор шины 1-Wire с виртуальными датчиками DS18B20.
*
* Реализует те же пять функций, что и настоящий порт, но работает не с
* выводом, а с моделью шины. Этого достаточно, чтобы прогнать на хосте
* весь алгоритм SEARCH ROM и обмен с датчиком побитно - именно там
* прячутся ошибки, которых не видно в обзоре кода.
*/
#include "fake_onewire.h"
#include <string.h>
#include "onewire.h"
/** Состояние разбора команд шины. */
typedef enum {
FAKE_IDLE = 0, /**< После сброса, ждём код команды ROM. */
FAKE_SEARCH, /**< Идёт SEARCH ROM. */
FAKE_MATCH, /**< Принимаем 8 байт адреса. */
FAKE_FUNCTION, /**< ROM-команда отработала, ждём функцию. */
FAKE_READ_SCRATCH, /**< Отдаём scratchpad. */
FAKE_WRITE_SCRATCH, /**< Принимаем TH, TL, config. */
FAKE_READ_POWER /**< Отдаём один бит типа питания. */
} fake_state_t;
static fake_bus_t *g_bus;
static fake_state_t g_state;
/* Сборка входящих и исходящих байтов по битам. */
static uint8_t g_in_byte;
static uint8_t g_in_bits;
static uint8_t g_out_byte;
static uint8_t g_out_bits;
static uint8_t g_out_index;
/* Состояние SEARCH ROM. */
static uint8_t g_search_bit; /**< Номер бита ROM, 0..63. */
static uint8_t g_search_phase; /**< 0 - прямой, 1 - обратный, 2 - выбор. */
static uint8_t g_match_index;
static uint8_t g_write_index;
/** Активен ли датчик в текущей транзакции. */
static uint8_t g_selected[FAKE_MAX_DEVICES];
void fake_bus_attach(fake_bus_t *bus)
{
g_bus = bus;
g_state = FAKE_IDLE;
g_in_byte = 0U;
g_in_bits = 0U;
g_out_bits = 0U;
g_out_index = 0U;
bus->reset_count = 0U;
bus->convert_count = 0U;
bus->copy_count = 0U;
bus->delay_us_total = 0U;
}
uint8_t fake_bus_crc8(const uint8_t *data, uint32_t size)
{
uint8_t crc = 0U;
for (uint32_t i = 0U; i < size; i++) {
crc ^= data[i];
for (uint8_t bit = 0U; bit < 8U; bit++) {
crc = (uint8_t)((crc & 1U) ? ((crc >> 1) ^ 0x8CU) : (crc >> 1));
}
}
return crc;
}
void fake_device_init(fake_device_t *device, const uint8_t rom7[7],
int16_t raw, uint8_t parasite)
{
memcpy(device->rom, rom7, 7U);
device->rom[7] = fake_bus_crc8(device->rom, 7U);
device->present = 1U;
device->parasite = parasite;
device->accept_writes = 1U;
device->corrupt_crc = 0U;
device->scratchpad[0] = (uint8_t)((uint16_t)raw & 0xFFU);
device->scratchpad[1] = (uint8_t)(((uint16_t)raw >> 8) & 0xFFU);
device->scratchpad[2] = 0x4BU; /* TH по умолчанию */
device->scratchpad[3] = 0x46U; /* TL по умолчанию */
device->scratchpad[4] = 0x7FU; /* 12 бит */
device->scratchpad[5] = 0xFFU;
device->scratchpad[6] = 0x0CU;
device->scratchpad[7] = 0x10U;
device->scratchpad[8] = fake_bus_crc8(device->scratchpad, 8U);
}
static void refresh_crc(fake_device_t *device)
{
device->scratchpad[8] = fake_bus_crc8(device->scratchpad, 8U);
if (device->corrupt_crc != 0U) {
device->scratchpad[8] ^= 0xFFU;
}
}
/** Единственный выбранный датчик либо NULL, если их несколько или ноль. */
static fake_device_t *sole_selected(void)
{
fake_device_t *found = NULL;
for (uint8_t i = 0U; i < g_bus->count; i++) {
if ((g_selected[i] != 0U) && (g_bus->devices[i].present != 0U)) {
if (found != NULL) {
return NULL;
}
found = &g_bus->devices[i];
}
}
return found;
}
/* --- Порт: пять функций, которых ждёт переносимая часть ------------------- */
void OneWire_Init(void)
{
g_state = FAKE_IDLE;
}
void OneWire_DelayUs(uint32_t microseconds)
{
if (g_bus != NULL) {
g_bus->delay_us_total += microseconds;
}
}
uint8_t OneWire_Reset(void)
{
uint8_t presence = 0U;
g_state = FAKE_IDLE;
g_in_byte = 0U;
g_in_bits = 0U;
g_out_bits = 0U;
g_out_index = 0U;
g_search_bit = 0U;
g_search_phase = 0U;
for (uint8_t i = 0U; i < g_bus->count; i++) {
g_selected[i] = g_bus->devices[i].present;
if (g_bus->devices[i].present != 0U) {
presence = 1U;
}
}
g_bus->reset_count++;
return presence;
}
/** Обрабатывает собранный байт команды. */
static void dispatch_byte(uint8_t value)
{
switch (g_state) {
case FAKE_IDLE:
if (value == 0xF0U) { /* SEARCH ROM */
g_state = FAKE_SEARCH;
g_search_bit = 0U;
g_search_phase = 0U;
} else if (value == 0x55U) { /* MATCH ROM */
g_state = FAKE_MATCH;
g_match_index = 0U;
} else if (value == 0xCCU) { /* SKIP ROM */
g_state = FAKE_FUNCTION;
}
break;
case FAKE_MATCH:
for (uint8_t i = 0U; i < g_bus->count; i++) {
if (g_bus->devices[i].rom[g_match_index] != value) {
g_selected[i] = 0U;
}
}
g_match_index++;
if (g_match_index >= 8U) {
g_state = FAKE_FUNCTION;
}
break;
case FAKE_FUNCTION: {
fake_device_t *device = sole_selected();
if (value == 0x44U) { /* CONVERT T */
g_bus->convert_count++;
} else if (value == 0xBEU) { /* READ SCRATCHPAD */
if (device != NULL) {
refresh_crc(device);
g_state = FAKE_READ_SCRATCH;
g_out_index = 0U;
g_out_bits = 0U;
}
} else if (value == 0x4EU) { /* WRITE SCRATCHPAD */
g_state = FAKE_WRITE_SCRATCH;
g_write_index = 0U;
} else if (value == 0x48U) { /* COPY SCRATCHPAD */
g_bus->copy_count++;
} else if (value == 0xB4U) { /* READ POWER SUPPLY */
g_state = FAKE_READ_POWER;
}
break;
}
case FAKE_WRITE_SCRATCH: {
fake_device_t *device = sole_selected();
if ((device != NULL) && (device->accept_writes != 0U)) {
device->scratchpad[2U + g_write_index] = value;
}
g_write_index++;
if (g_write_index >= 3U) {
if (device != NULL) {
refresh_crc(device);
}
g_state = FAKE_FUNCTION;
}
break;
}
default:
break;
}
}
void OneWire_WriteBit(uint8_t bit)
{
if (g_state == FAKE_SEARCH) {
/* Третья фаза SEARCH ROM: мастер сообщает выбранную ветвь. */
for (uint8_t i = 0U; i < g_bus->count; i++) {
if (g_selected[i] == 0U) {
continue;
}
uint8_t rom_bit = (uint8_t)((g_bus->devices[i].rom[g_search_bit / 8U]
>> (g_search_bit % 8U)) & 1U);
if (rom_bit != (bit != 0U)) {
g_selected[i] = 0U;
}
}
g_search_bit++;
g_search_phase = 0U;
if (g_search_bit >= 64U) {
g_state = FAKE_FUNCTION;
}
return;
}
g_in_byte = (uint8_t)((g_in_byte >> 1) | ((bit != 0U) ? 0x80U : 0U));
g_in_bits++;
if (g_in_bits >= 8U) {
uint8_t value = g_in_byte;
g_in_byte = 0U;
g_in_bits = 0U;
dispatch_byte(value);
}
}
uint8_t OneWire_ReadBit(void)
{
if (g_state == FAKE_SEARCH) {
uint8_t ones = 0U;
uint8_t zeros = 0U;
for (uint8_t i = 0U; i < g_bus->count; i++) {
if (g_selected[i] == 0U) {
continue;
}
uint8_t rom_bit = (uint8_t)((g_bus->devices[i].rom[g_search_bit / 8U]
>> (g_search_bit % 8U)) & 1U);
if (rom_bit != 0U) {
ones = 1U;
} else {
zeros = 1U;
}
}
if ((ones == 0U) && (zeros == 0U)) {
return 1U; /* никто не отвечает - обе фазы единичны */
}
uint8_t result = (g_search_phase == 0U) ? (uint8_t)(zeros == 0U)
: (uint8_t)(ones == 0U);
g_search_phase = (uint8_t)(g_search_phase + 1U);
return result;
}
if (g_state == FAKE_READ_POWER) {
fake_device_t *device = sole_selected();
/* Паразитное питание прижимает шину к нулю. */
return (uint8_t)((device != NULL) && (device->parasite != 0U) ? 0U : 1U);
}
if (g_state == FAKE_READ_SCRATCH) {
fake_device_t *device = sole_selected();
if (device == NULL) {
return 1U;
}
if (g_out_bits == 0U) {
g_out_byte = (g_out_index < 9U) ? device->scratchpad[g_out_index] : 0xFFU;
}
uint8_t bit = (uint8_t)((g_out_byte >> g_out_bits) & 1U);
g_out_bits++;
if (g_out_bits >= 8U) {
g_out_bits = 0U;
g_out_index++;
}
return bit;
}
return 1U;
}

View File

@@ -0,0 +1,41 @@
/**
* @file fake_onewire.h
* @brief Модель шины 1-Wire с виртуальными датчиками для host-тестов.
*/
#ifndef FAKE_ONEWIRE_H
#define FAKE_ONEWIRE_H
#include <stdint.h>
#define FAKE_MAX_DEVICES 8U
/** Виртуальный датчик: ROM, scratchpad и управляемые отказы. */
typedef struct {
uint8_t rom[8];
uint8_t scratchpad[9];
uint8_t present; /**< 0 - датчик снят с шины. */
uint8_t parasite; /**< 1 - отвечает как паразитно питаемый. */
uint8_t accept_writes; /**< 0 - молча игнорирует запись. */
uint8_t corrupt_crc; /**< 1 - портит CRC8 scratchpad. */
} fake_device_t;
typedef struct {
fake_device_t devices[FAKE_MAX_DEVICES];
uint8_t count;
uint32_t reset_count;
uint32_t convert_count;
uint32_t copy_count;
uint32_t delay_us_total;
} fake_bus_t;
/** Подключает модель к порту; после вызова работают функции OneWire_*. */
void fake_bus_attach(fake_bus_t *bus);
/** Заполняет датчик: семь байт ROM без CRC, температура и тип питания. */
void fake_device_init(fake_device_t *device, const uint8_t rom7[7],
int16_t raw, uint8_t parasite);
uint8_t fake_bus_crc8(const uint8_t *data, uint32_t size);
#endif /* FAKE_ONEWIRE_H */

Some files were not shown because too many files have changed in this diff Show More