仿SBUS与串口数据固定转换

写在前面

  无论如何，数据肯定是在嵌入式中无法避免的一个问题。杂乱无章的数据没有太大的意义。因此我们需要在源头将数据打包，组帧，再进行传输；抵达终端后进行解包，还原，读取出原始数据。

编程思路

  该函数运用于一个简易的环境检测项目，使用到了LoRa模块，直接用单片机的串口驱动即可。但是使用的STM32F1系列单片机ADC为12位，存储变量又只有8位或16位，这其中需要进行数据转换。SBUS协议中帧头为0x0F，帧尾为0x00，倒数第二个字节为标志字节，计划将其作为一个紧急标志字节，例如正常情况是间隔一段时间报告一次采集节点周围环境情况；但有火情或是其它数据超过阈值，则立即发送数据。不过此次重点在于如何转换，为求简便，不考虑校验。

构建结构

typedef struct _SBUSData_Struct              
{
      
    uint16_t                  Channel[8];
    uint8_t           	      FlagByte;
} SBUSData_Struct;

具体函数

1.将串口数据转换为仿SBUS数据。

ErrorStatus Map_SCOMtoSBUS(SBUSData_Struct *SBUSdata,uint8_t *SCOMdata)
{
    
    uint8_t    ii;
    
    if((SCOMdata == NULL) | (SCOMdata[0] != 0x0F)|(SCOMdata[13] != 0x00))
    {
    			
        return ERROR;
    }
    
    SBUSdata->FlagByte    = *(SCOMdata +12);
    SBUSdata->Channel[0]  = ((*(SCOMdata +2)<<8)  | (*(SCOMdata +1))>>0)&0x07FF;
    SBUSdata->Channel[1]  = ((*(SCOMdata +3)<<5)  | (*(SCOMdata +2))>>3)&0x07FF;
    SBUSdata->Channel[2]  = ((*(SCOMdata +5)<<10) | ((*(SCOMdata +4))<<2)																								| ((*(SCOMdata +3))>>6))&0x07FF;
    SBUSdata->Channel[3]  = ((*(SCOMdata +6)<<7)  | (*(SCOMdata +5))>>1)&0x07FF;
    SBUSdata->Channel[4]  = ((*(SCOMdata +7)<<4)  | (*(SCOMdata +6))>>4)&0x07FF;
    SBUSdata->Channel[5]  = ((*(SCOMdata +9)<<9)  | ((*(SCOMdata +8))<<1)																									| ((*(SCOMdata +7))>>7))&0x07FF;
    SBUSdata->Channel[6]  = ((*(SCOMdata +10)<<6) | (*(SCOMdata +9))>>2)&0x07FF;
    SBUSdata->Channel[7]  = ((*(SCOMdata +11)<<3) | (*(SCOMdata +10))>>5)&0x07FF;
    
    for(ii = 0; ii < 8; ii++)
    {
    
        if(SBUSdata->Channel[ii] > 2047)
        {
    
            SBUSdata->Channel[ii] = 2047;
        }
    }        
    
    return SUCCESS;		
}

2.将仿SBUS数据转换为串口数据。

ErrorStatus Map_SBUStoSCOM(uint8_t *SCOMdata,SBUSData_Struct *SBUSdata)
{
    
    uint8_t    ii;	
    uint16_t    Tempdata[16];
    
    if(SBUSdata == NULL)
    {
    
        return ERROR;
    }
    
    *(SCOMdata + 0) = 0x0F;	
    *(SCOMdata + 13) = 0x00;	
    *(SCOMdata + 12) = SBUSdata->FlagByte; 
    
    for(ii=0;ii<8;ii++)
    {
    
        Tempdata[ii] = SBUSdata->Channel[ii] & 0x07FF;
    }
    
    *(SCOMdata + 1)  = Tempdata[0] & 0xFF;
    *(SCOMdata + 2)  = (Tempdata[0]>>8)|(Tempdata[1]<<3);	
    *(SCOMdata + 3)  = (Tempdata[1]>>5)|(Tempdata[2]<<6);	
    *(SCOMdata + 4)  = (Tempdata[2]>>2);	
    *(SCOMdata + 5)  = (Tempdata[2]>>10)|(Tempdata[3]<<1);
    *(SCOMdata + 6)  = (Tempdata[3]>>7)|(Tempdata[4]<<4);
    *(SCOMdata + 7)  = (Tempdata[4]>>4)|(Tempdata[5]<<7);	
    *(SCOMdata + 8)  = (Tempdata[5]>>1);	
    *(SCOMdata + 9)  = (Tempdata[5]>>9)|(Tempdata[6]<<2);
    *(SCOMdata + 10) = (Tempdata[6]>>6)|(Tempdata[7]<<5);
    *(SCOMdata + 11) = (Tempdata[7]>>3);	
    
    return SUCCESS;
}

写在后面

  帧头和帧尾是固定的，标志字节暂时没有考虑，因为如果仅是“紧急情况”与“普通情况”，数据位数足够满足。本质上就是11个8bit的数据转换成8个11bit的数据。虽然说定义变量的时候仍然是uint16_t，即unsigned short int。但那是因为计算机是二进制，我不能定义11位的数据，但我可以定义了16位的数据，但只用到11位。例如函数中也有一个大于2047便等于2047的操作。因为12位ADC，最大值应该是4095，但全统一为11位，所以有此操作。
  单单一种仿制的通信格式，刚刚接触的时候也是焦头烂额，遑论更完备的协议，要斟酌的东西太多了。还是要继续学习。
  若是对数据要求只在二进制下，11位也可以传输12位的数据，传输前右移一位，传输后左移一位，便可以恢复。