实验二 串口与节点通信（下）

实验日期：2012年12月13日

实验内容：上位机通过串口将数据发送到节点，节点将接收到的数据反馈给上位机

实验环境：基于Linux下的TinyOS  Telosb节点

接收到PC发出的数据后，通过定时器的方式反馈收到的数据，同时LED0闪烁。

新添加TimerMilliC组件和SerialAMsender组件。SerialAMsender组件主要完成反馈数据至串口。

（1）发送数据方法

发送数据的思路比较简单，可以简单概况为：打包à发送

具体地，步骤如下：

a）定义message_t变量，如message_t ToUartMsg;

b)定义有效数据数据段（即载荷区），如

typedef nx_struct ReturnMsg

{

    nx_uint16_t testnum;

}ReturnMsg;//定义结构体，其中testnum是有效数据段中占两个字节的数据

c）定义指向payload段指针(关键)

通过Packet接口调用getpayload函数获取payload段地址，需要message消息（即message_t）变量的地址和有效数据段字节长度两个参数，如：

ReturnMsg *btrpkt=（ReturnMsg *）（call UartPacket.getPayload(&ToUartMsg，sizeof(ReturnMsg))）;//UartPacket为Packet接口

d）装载载荷区

给有效数据段对应的结构体中的变量赋值，如：

btrpkt->testnum=temp16;//temp16是uint16_t类型数据

e）发送数据

调用AMSend接口中send函数即可将数据发送到串口，如：

call UartSend.send(0xff,&ToUartMsg,sizeof(ReturnMsg)；//由于是发送到串口，故第一个AM地址参数可忽略（任意）。

f）相应发送数据完毕的函数（sendDone函数）

event void UatSend.sendDone(message_t *msg,error_t error)

【测试】

1.向串口写入数据：java net.tinyos.tools.Send 00 ff ff 00 09 00 89 07 01 03

LED0灯没有马上点亮，而是隔3秒中左右开始闪烁

2、侦听串口：java net.tinyos.tools.Listen –comm [email protected]/dev/ttyUSB0:telos

Linux终端反馈数据：00 00 FF 00 00 02 00 06 01 03

Xgcom软件反馈数据：

1）无校验：7E 45 00 00 FF00 00 02 00 06 01 03 E5 AC 7E

2）奇校验：7E 45 80 00 FF00 00 02 00 06 01 03 E5 AC BF

3）偶检验：7E 45 80 00 FF 00 00 02 00 06 01 03 E5 AC BF

3、串口数据包格式分析：

在TinyOS 2.x的串口协议栈里，各协议字段分别和特定的组件有关，其具体格式如下图所示：

F

P

S

D

Payload

CR

F

串口协议包的格式

F：帧字节，表示数据包开始，与HdlcTranslateC组件有关

P：协议字节，与SerialP组件有关

S：序号字节，与SerialP组件有关

D：包格式的分派字节，与SerialDispatcherC组件有关

Payload：数据包的有效载荷区，与SerialDispatcherC组件有关

CR：两个字节的CRC校验码，校验从S到Payload，与SerialP组件有关

F：帧字节，表示数据包接收，与HdlcTranslate组件有关

注意：这里的Payload不是AM消息里的Payload，二是串口协议包中的Payload。

有效载荷区是SerialDispatcherC组件读入的连续数据包，包含串口主动消息的包头。需要注意的是，从P到CR的任何字节如果等于0x7e或0x7d，将会相应的被转换为0x7d 0x5e与0x7d 0x5e

               7E 4500 00FF 00 00 02 00 06 01 03E5 AC 7E

                 F |P | S |  D|                Payload             |  CR     |F

【完整代码】

PC2NodeC.nc文件：

module PC2NodeC
{
   uses interface SplitControl as SerialControl;

   uses interface Packet as UartPacket;
   uses interface AMSend as UartSend;
   uses interface Receive as UartReceive[am_id_t id];
   uses interface Leds;
   uses interface Boot;
   uses interface Timer<TMilli> as Timer0;
}
implementation
{
    typedef nx_struct RealMsg
     {
         nx_uint16_t LedCount;
      }RealMsg;

   message_t ToUartMsg;
  typedef nx_struct ReturnMsg
      {
         nx_uint16_t testnum;
      }ReturnMsg;
  
   uint16_t temp16;
  

  event void Boot.booted()
   {
    
     uint8_t i;
     call SerialControl.start();//启动

     }
  
    event void SerialControl.startDone(error_t error)
       {
        }
     event void SerialControl.stopDone(error_t error){}
 //接收到从PC发过来的数据
  event message_t *UartReceive.receive[am_id_t id](message_t *msg,void *payload,uint8_t len)
{
  if(len==sizeof(RealMsg))
  {
    RealMsg *btrpkt=(RealMsg*)payload;
    temp16=btrpkt->LedCount;
    call Timer0.startPeriodic(1000);
   }
  return msg; 
}


event void Timer0.fired()
{
  ReturnMsg *btrpkt2=(ReturnMsg*)(call UartPacket.getPayload(&ToUartMsg,sizeof(ReturnMsg)));
 
  btrpkt2 -> testnum = temp16;
   if(call UartSend.send(0xff,&ToUartMsg,sizeof(ReturnMsg))==SUCCESS)
   { 
      call Leds.led0Toggle();

    }


}

event void UartSend.sendDone(message_t *msg, error_t error) {}
}

PC2NodeAppC.nc文件

configuration PC2NodeAppC
{
}
implementation
{
  //components
  components PC2NodeC,MainC,LedsC;
  components SerialActiveMessageC as SeriAcMsg;
  components new SerialAMSenderC(6);
  components new TimerMilliC() as T0;
 

  //Links
  PC2NodeC -> SeriAcMsg.Packet;
 
  PC2NodeC.UartSend -> SerialAMSenderC.AMSend;
  PC2NodeC -> SeriAcMsg.Receive;
  PC2NodeC -> MainC.Boot;
  PC2NodeC.SerialControl -> SeriAcMsg;//有疑问？？？因为SerialControl 是由PC2NodeC提供的
  PC2NodeC -> LedsC.Leds;
  PC2NodeC.Timer0 -> T0;
}