前面写比较仔细，后面一个么因为和前面重复了，不多说了，还有个原因...我懒...O(∩_∩)O哈哈~
串口透传，打造无线串口模块
一、实验目的
两台PC机各使用串口连接一个zigbee模块，连接正确后打开串口调试助手发送信息。利用zigbee将从串口接收到的数据无线传送给另一个zigbee模块，另一个zigbee模块通过串口将数据传给PC端并在屏幕上显示。
二、实验平台
硬件：两个zigbee模块，两台PC机（其实一台也许，连接不同串口即可），编译器，方口转USB数据线两根
软件：基于Z-stack协议栈的SampleApp工程文件
三、实验过程分析
打开工程文件，打开MT_UART.c文件，找到函数初始化函数MT_UartInit ()。注意其中部分代码
1 #if defined (ZTOOL_P1) || defined (ZTOOL_P2) //预编译MT_UART.c
2
3 uartConfig.callBackFunc = MT_UartProcessZToolData; //|选择ZTOOL或者ZAPP
4
5 #elif defined (ZAPP_P1) || defined (ZAPP_P2) //|P1-串口0 或 P2-串口1
6
7 uartConfig.callBackFunc = MT_UartProcessZAppData; //|在option->c/c++->preprocessor中选择
8
9 #else //|
10
11 uartConfig.callBackFunc = NULL; //|
12
13 #endif //|
这部分是对串口进行预编译，我们定义的是ZTOOL_P1，故协议栈处理的函数是MT_UartProcessZToolData。查看其定义。
正式看它的定义之前我们先来了解一下协议栈中发送数据的格式。函数定义的上面有一段注释部分，对串口传送数据的格式进行了说明（见图1）。
图1
SOP：0xFE 数据帧头
Data Length：Data的数据长度，以字节计
CMD0：命令低字节
CMD1：命令高字节
Data：数据帧具体的数据，长度可变，但必须和Data Length相等。
FCS：校验和
看了这个数据格式我们就会发现一个问题，这个数据格式非常适合硬件之间的通信，因为它包括了具体数据以外的很多数据信息，但是却不适合我们手动发送数据。也就是说如果我们使用串口助手直接发送数据，我们需要在数据前面加上FE、数据长度、命令字，然后数据末尾再计算校验和。这对于我们来说实在太麻烦了，所以我们必须对这个函数作出一些修改。在修改函数之前我们还是要先来了解一下它原本的代码。
顺便再提一个东西，串口数据包（我是这样叫它的，它的英文名是mtOSALSerialData_t）。串口数据包是一个结构体，成员变量是一个事件包（也是我自己叫的，英文名叫osal_event_hdr_t）和一个指针。时间包也是一个结构体，成员变量是事件（事件号）和状态。也就是说一个串口数据包里面有一个事件号，一个事件状态，一个指针。很明显，这个指针等一下一定会指向一个动态数组，然后依次往数值里面放数据嘛~
好啦，大家久等啦，来看一下MT_UartProcessZToolData()这个函数吧~
1 //port是串口号，event是事件MT_UartProcessZToolData
2
3 void MT_UartProcessZToolData ( uint8 port, uint8 event )
4
5 {
6
7 uint8 ch;
8
9 uint8 bytesInRxBuffer;
10
11
12
13 (void)event; // Intentionally unreferenced parameter
14
15
16
17 while (Hal_UART_RxBufLen(port)) //只要缓冲区有数据
18
19 {
20
21 HalUARTRead (port, &ch, 1); //传入串口号，读取1个字符到ch
22
23
24
25 switch (state) //state一开始默认0x00
26
27 {
28
29 case SOP_STATE: //SOP_STATE = 0xFE;
30
31 if (ch == MT_UART_SOF)
32
33 state = LEN_STATE; //切换状态
34
35 break;
36
37
38
39 case LEN_STATE: //读取数据长度
40
41 LEN_Token = ch;
42
43
44
45 //接下去要正式接受有用的数据啦
46
47 //开始之前要为接收数据做一系列初始化
48
49 tempDataLen = 0; //初始化数据指针
50
51
52
53 /* Allocate memory for the data */
54
55 //为数据分配内存，其实新建的是串口数据包（我是这样叫它的）
56
57 pMsg = (mtOSALSerialData_t *)osal_msg_allocate( sizeof ( mtOSALSerialData_t ) +
58
59 MT_RPC_FRAME_HDR_SZ + LEN_Token );
60
61
62
63 if (pMsg) //如果内存分配成功
64
65 {
66
67 /* Fill up what we can */
68
69 //把我们已知的内容填入数据包
70
71 pMsg->hdr.event = CMD_SERIAL_MSG; //事件号
72
73 pMsg->msg = (uint8*)(pMsg+1); //为存放的数据的数组开辟一个空间
74
75 pMsg->msg[MT_RPC_POS_LEN] = LEN_Token; //数组第一位依旧是长度
76
77 state = CMD_STATE1; //初始化结束，切换状态
78
79 }
80
81 else
82
83 {
84
85 state = SOP_STATE;
86
87 return;
88
89 }
90
91 break;
92
93
94
95 case CMD_STATE1: //写入CMD0
96
97 pMsg->msg[MT_RPC_POS_CMD0] = ch;
98
99 state = CMD_STATE2; //切换状态
100
101 break;
102
103
104
105 case CMD_STATE2: //写入CMD1
106
107 pMsg->msg[MT_RPC_POS_CMD1] = ch;
108
109 /* If there is no data, skip to FCS state */
110
111 //切换状态，如果数据长度为0，则跳过一个状态
112
113 if (LEN_Token)
114
115 {
116
117 state = DATA_STATE;
118
119 }
120
121 else
122
123 {
124
125 state = FCS_STATE;
126
127 }
128
129 break;
130
131
132
133 case DATA_STATE: //依次写入数据
134
135
136
137 /* Fill in the buffer the first byte of the data */
138
139 pMsg->msg[MT_RPC_FRAME_HDR_SZ + tempDataLen++] = ch;
140
141
142
143 /* Check number of bytes left in the Rx buffer */
144
145 bytesInRxBuffer = Hal_UART_RxBufLen(port);
146
147
148
149 /* If the remain of the data is there, read them all, otherwise, just read enough */
150
151 if (bytesInRxBuffer <= LEN_Token - tempDataLen)
152
153 {
154
155 HalUARTRead (port, &pMsg->msg[MT_RPC_FRAME_HDR_SZ + tempDataLen], bytesInRxBuffer);
156
157 tempDataLen += bytesInRxBuffer;
158
159 }
160
161 else
162
163 {
164
165 HalUARTRead (port, &pMsg->msg[MT_RPC_FRAME_HDR_SZ + tempDataLen], LEN_Token - tempDataLen);
166
167 tempDataLen += (LEN_Token - tempDataLen);
168
169 }
170
171
172
173 /* If number of bytes read is equal to data length, time to move on to FCS */
174
175 if ( tempDataLen == LEN_Token ) //写完切换状态
176
177 state = FCS_STATE;
178
179
180
181 break;
182
183
184
185 case FCS_STATE: //帧校验位，确保正确
186
187
188
189 FSC_Token = ch;
190
191
192
193 /* Make sure it's correct */
194
195 if ((MT_UartCalcFCS ((uint8*)&pMsg->msg[0], MT_RPC_FRAME_HDR_SZ + LEN_Token) == FSC_Token))
196
197 {
198
199 osal_msg_send( App_TaskID, (byte *)pMsg ); //校验正确就把数据包发送给...App_TaskID
200
201 } //这是什么？就是我们之前登记的任务号！
202
203 //具体查看MT_UartRegisterTaskID()这个函数！
204
205 else
206
207 {
208
209 /* deallocate the msg */
210
211 //错误就把包丢掉（释放内存）
212
213 osal_msg_deallocate ( (uint8 *)pMsg );
214
215 }
216
217
218
219 /* Reset the state, send or discard the buffers at this point */
220
221 state = SOP_STATE; //数据包接收完毕，切换回初始状态
222
223
224
225 break;
226
227
228
229 default:
230
231 break;
232
233 }
234
235 }
236
237 }
代码很长，注释基本写在代码里面了，总结一下流程。
①判断起始码是不是0xFE（不是就别想继续下去啦）
②读取数据长度，初始化串口数据包pMsg（mtOSALSerialData_t pMsg）
③给pMsg装数据
④校验和，正确则把pMsg向上发送，错误则丢弃
⑤初始化状态
我们要做的就是简化流程，因为我们发送的数据格式是只含有数据内容的，因此要把起始码、数据长度之类的去掉。但是这样会导致数据长度变成未知的，无法声明动态数组。改变思路，定义一个定长的数组！
修改后代码如下：
1 void MT_UartProcessZToolData ( uint8 port, uint8 event )MT_UartProcessZToolData
2
3 {
4
5 uint8 ch, len = 0;
6
7 uint8 uartData[128];
8
9 uint8 i;
10
11
12
13 (void)event; // Intentionally unreferenced parameter
14
15
16
17 while (Hal_UART_RxBufLen(port))
18
19 {
20
21 HalUARTRead (port, &ch, 1);
22
23 uartData[len+1] = ch;
24
25 len ++;
26
27 }
28
29 if(len)
30
31 {
32
33 uartData[0] = len;
34
35 pMsg = (mtOSALSerialData_t *)osal_msg_allocate( sizeof ( mtOSALSerialData_t ) +
36
37 len + 1 );
38
39 if (pMsg)
40
41 {
42
43 /* Fill up what we can */
44
45 pMsg->hdr.event = CMD_SERIAL_MSG;
46
47 pMsg->msg = (uint8*)(pMsg+1);
48
49 for(i=0; i<=len; i++)
50
51 pMsg->msg[i] = uartData[i];
52
53 osal_msg_send( App_TaskID, (byte *)pMsg );
54
55 }
56
57 }
58
59 }
修改完接收数据包的代码之后，我们就应该去考虑下要怎么处理接收的代码啦。这个自然就是在SampleApp.c中进行的啦。还有，在开始之前要先在SampleApp.c中加入串口初始化，这个过程见上一篇《Z-Stack协议栈基础和数据传输实验》的5.1串口初始化部分。原谅我比较懒......
打开SampleApp.c，找到事件处理函数SampleApp_ProcessEvent()。看到两个if语句里面分别有一个SYS_EVENT_MSG和SAMPLEAPP_SEND_PERIODIC_MSG_EVT。这两个就是事件的编号。关于事件之前有说过，每个任务都可以有16个事件。这个时候会有这样的疑惑，这个事件和我们之前在串口数据包里面放入的事件有什么区别呢？为了解开这个疑惑，找到之前串口数据包的定义（MT_UART.c->MT_UartProcessZToolData()->pMsg查看定义->mtOSALSerialData_t查看定义->osal_event_hdr_t查看定义）。这样找到这个event后发现它是uint8型的，说明它只有8位，这个显然和上面提到的事件不一样嘛~
这个问题解决了，那么我们应该写在哪个事件下面呢？MT_UART.c->MT_UartProcessZToolData()->osal_msg_send()查看定义，看到函数最后一行
osal_set_event( destination_task, SYS_EVENT_MSG );
看到这里应该就明白了，我们这个是属于SYS_EVENT_MSG事件哒。至于具体怎么工作，就是把消息放入队列，处理消息之类的，这里不再多说啦。
回到SampleApp.c下的事件处理函数SampleApp_ProcessEvent()，在SYS_EVENT_MSG事件下还有一个选择“MSGpkt->hdr.event”，好啦，这个就是我们熟悉的“小事件”啦（因为只有8位，英文名又叫event，所以我直接这样叫它啦）。现在明白了吧，我们要写一个case语句把事件CMD_SERIAL_MSG放进去（这个事件名字就是初始化串口数据包的时候写进去的那个）。同时要在SampleApp.c文件中添加一个头文件#include “MT.h”，CMD_SERIAL_MSG是在这个文件中定义的。
代码如下：
//处理串口数据包
case CMD_SERIAL_MSG:
SampleApp_SerialMSG((mtOSALSerialData_t *)MSGpkt);
break;
代码里面SampleApp_SerialMSG()是什么函数呢？找了一圈没有找到，其实它是要自己写哒~你可以大概浏览一下SampleApp.c里面的函数，有没有发现没有一个符合我们的需求的？所以要自己写咯。
代码如下：
1 void SampleApp_SerialCMD(mtOSALSerialData_t *sd)SampleApp_SerialCMD
2
3 {
4
5 uint8 i, num = sd->msg[0];
6
7 uint8 *ch = sd->msg;
8
9
10
11 for(i=1; i<=num; i++)
12
13 HalUARTWrite(0, ch+i, 1);
14
15 HalUARTWrite(0, "\n", 1);
16
17
18
19 //这个是发送数据包的函数，复制后修改参数即可
20
21 void SampleApp_SerialMSG(mtOSALSerialData_t *sd)
22
23 {
24
25 uint8 len = sd->msg[0];
26
27 uint8 *ch = &sd->msg[1];
28
29
30
31 HalUARTWrite(0, "I:", 2);
32
33 HalUARTWrite(0, ch, len);
34
35 HalUARTWrite(0, "\n", 1);
36
37
38
39 if ( AF_DataRequest( &SampleApp_Flash_DstAddr, &SampleApp_epDesc,
40
41 SAMPLEAPP_SERIAL_CLUSTERID,
42
43 len+1,
44
45 ch,
46
47 &SampleApp_TransID,
48
49 AF_DISCV_ROUTE,
50
51 AF_DEFAULT_RADIUS ) == afStatus_SUCCESS )
52
53 {
54
55 }
56
57 else
58
59 {
60
61 // Error occurred in request to send.
62
63 }
64
65 }
代码其余部分不解释，需要注意的是发送数据函数里的一个参数SAMPLEAPP_SERIAL_CLUSTERID，你去查看定义会发现查不到......嘿嘿，这个是要自己加上去哒。如图2所示。
图2
这个参数的作用之前已经说过啦，名字可以任意取。要注意的是SAMPLEAPP_MAX_CLUSTERS这个的值也要相应变大，看它名字就知道啦，它表示所有这类数中的最大值。
实验进行到这里，我们已经可以把程序烧录到一个zigbee进行测试了。因为没有接收部分代码，实验结果只是通过串口助手发送数据给zigbee然后zigbee再发回给PC端。实验结果见图3。
图3
进行到这一步有没有点小开心？不过还要再坚持下，还有接收部分的呢~
接收部分代码和昨天的实验非常类似，就不详细说啦，看看代码应该就能看懂啦~
1 void SampleApp_MessageMSGCB( afIncomingMSGPacket_t *pkt )SampleApp_MessageMSGCB
2
3 {
4
5 // uint16 flashTime;
6
7 // uint8 len = pkt->cmd.Data[0];
8
9 uint8 *ch = &pkt->cmd.Data[0];
10
11
12
13 switch ( pkt->clusterId )
14
15 {
16
17 case SAMPLEAPP_SERIAL_CLUSTERID:
18
19
20
21 HalUARTWrite(0, "friend:", 7);
22
23 HalUARTWrite(0, ch, pkt->cmd.DataLength-1);
24
25 HalUARTWrite(0, "\n", 1);
26
27 break;
28
29 /*
30
31 case SAMPLEAPP_PERIODIC_CLUSTERID:
32
33 break;
34
35
36
37 case SAMPLEAPP_FLASH_CLUSTERID:
38
39 flashTime = BUILD_UINT16(pkt->cmd.Data[1], pkt->cmd.Data[2] );
40
41 HalLedBlink( HAL_LED_4, 4, 50, (flashTime / 4) );
42
43 break;*/
44
45 }
46
47 }
最后还要注意一点！两个zigbee一个做协调器，一个做路由器！不然无法通信！就因为这个原因我被坑了好几个小时......
四、实验结果
图4 两个zigbee实验结果
图5 三个zigbee实验结果（一个协调器，两个路由器）
五、总结流程
图6