GOKIT硬件STM32源码分析
从收到机智云的第一批试用板子到现在也挺久了,一直没时间和大家分享,今天抽空写下我的感受,机智云gokit3.X是2016年6月25日发布的新产品,模型与Gokit2基本相同,采用底板+功能板+模组的方式,保留arduino接口,可扩展性不错,具备以下功能:
- 独创的双排模组接口,兼容MCU和SoC两种连接方式。
- 1路USB转TTL调试串口。可用于SoC方式开发的日志输出。
- 兼容Arduino接口。
- GoKit经典传感器组合,温湿度、红外感应、双向电机、RGB灯。
- 3个key。
- 增加2路MIC,1路Speaker。
- 丰富的扩展接口,如OLED等。
有3种配置:
GoKit3(V) - 语音模组版 (GoKit3功能板+底板+宇音天下模组)
GoKit3(S) - SoC版(乐鑫模组(GoKit3转接板)+底板+GoKit3功能板)
GoKit3(H) - 高性能模组版

我拿到的是带宇音天下模组Lark7618的语音识别版本,机智云还送了esp8266的模块,赞一个!试用了下效果还不错,一些基本的开源项目论坛已经很多了,我就不多说了,我着重分享下STM32端整个程序的流程,机智云传输这么稳定得益于它整个框架的完整性,包括协议的制定以及解码部分的机制,是一个比较好的框架,下面重点分析:








昨天分享了整个程序的架构,今天重点分析一下串口接收数据这块的机制
数据通讯采用的串口2,引脚为GPIO2和GPIO3,在gizwitsInit中进行初始化

我们进去看看
上图主要初始化了一些硬件接口,并开启中断,这也是我们一般的写法,再往下看,看到一个pRb的结构体,这是个什么呢,我们追踪下,下面是pRb的定义

我们先来解释下环形缓冲区的原理:
环形缓冲区通常有一个读指针和一个写指针。读指针指向环形缓冲区中可读的数据,写指针指向环形缓冲区中可写的缓冲区。通过移动读指针和写指针就可以实现缓冲区的数据读取和写入。在通常情况下,环形缓冲区的读用户仅仅会影响读指针,而写用户仅仅会影响写指针。
这里的rbCapacity代表缓冲区的容量,head指向了读区域,tail指向了写区域,rbBuff指向缓冲区的入口地址,示意图入下


rbCreate,顾名思义,此函数的作用用于创建缓冲区,将缓冲区的head/Tail都指向缓冲区的首地址,那么rbCapacity和rbBuff在哪里赋值的呢?我们返回去看gizwitsInit;

看到这里我们就明白了,继续往下看
这个函数为删除缓冲区函数,将结构体里面的数据全部清零

这个函数为获取缓冲区的总容量,很好理解

接下来这个函数为缓冲区有多少数据可以读,有三种情况:


接下来的函数为可写区域大小,直接用总容量rb_capacity(rb)减去可读区域大小就好了。

然后是读数据函数,从Head处开始读,读取count个数据,放到data地址开始的数据区域,如下图所示,也是分为三种情况


3、Head>Tail,且count中的数据大于从Head到缓冲区尾部的个数,即大于下图中的看灰色,这种情况我们就先把Head到缓冲区尾部的数据复制到data处,再把绿色区域的复制过去,这里绿色部分并不会超过Tail,写操作中做了限制。

最后是写数据函数,把从data指向的地址,写到Tail指向的地址,写count个数据,返回成功写入的个数,在这里判断了要写入的数据大小要小于可写区域大小,防止数据覆盖,如下图所示,也是分为三种情况




那么明白了串口环形buff的机制,数据是从哪里进入的呢,我们找到串口中断的入口,

可以看到中断程序非常简单,中断之后直接往缓冲区丢一个数据就行了,采用这种数据结构,大大提高了程序的稳定性,同时操作起数据来也很方便,需要的时候直接去读缓冲区数据就好了。今天就先分享这么多,下期分享机智云的协议与结构体的定义,谢谢大家!

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