communication_usart.c

本程序是用于通用同步和异步串行接收器和转发器（ＵＳＡＲＴ）

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源程序文件名：      Communication_USART.c
源程序名称：        通用同步异步接收发送器（ＵＳＡＲＴ）异步中断接收和发送通信源程序文件
程序版本：　　      1.0
程序功能：
　　　　本程序是用于通用同步和异步串行接收器和转发器（ＵＳＡＲＴ），使用中断方式异步接收
　　和发送数据通信源的程序文件。
程序说明：
　　　　通信协议：
　　　　　　①.每次进行接收和发送的作业时均以协议命令来决定下一步操作方式，关于通信
　　　　协议命令的约定方法请见下述详细说明和命令字符串的具体定义。接收和发送的命令
　　　　的数据字节长度固定为 10 个字节，其格式定义如下：COM（命令起始标识字符串）+
　　　　设备编号（4 个字节）+ 命令字（3 个字节）。
　　　　　　②.接收或发送数据的数据帧格式:“8 个数据位, 1 个停止位，使用奇校验”。
　　　　注：如需更改数据帧格式可在“COMM_USART_initialization”函数中进行修改。
　　　　　　③.本程序约定双方通信的波特率为“ 57.6 Kbps ”。注：如需更改本程序的通
　　　　信波特率可在“波特率(bps)常数定义”中进行设置，但双方通信的波特率受定时器／
　　　　计数器０定时时间的约束，如果要修改最小双方通信波特率，则需修改定时器／计数器
　　　　０的定时时间（减小最小波特率需延长定时时间，增大则缩短定时时间）。定时器／计
　　　　数器０的定时时间应略大于在约定双方通信的波特率下接收完 255 个字节所用的时间
　　　　总和，也不宜取得过大，过大则影响双方通信的速度。
　　　　　　④.接收和发送的数据时均以［命令＞数据,命令＞数据……］形式为作业方式进行
　　　　通信，但接收和发送的命令时可以任意形式进行通信。对于接收和发送的数据的校验方
　　　　法采用循环冗余检测（CRC）校验法，接收和发送的双方必须采用相同的校验算法，具
　　　　体的检测校验算法请参考子程序“Data_CRC_2Byte”中的具体说明。
　　　　　　⑤.每次接收和发送的数据总长度均不超过 255 个字节。而且每次接收或发送数据
　　　　的第一个字节为本次接收或发送的数据长度字符，最后两个字节为循环冗余检测校验字
　　　　节，因此每次接收和发送的有效数据长度均不得超过 252 个字节。，其计算公式如下：
　　　　数据长度数值 ＝ 有效数据字节长度 ＋ 3（ 1 个长度字符本身 ＋ 2 个校验字节）
　　　　　　⑥.在发送数据前要向对方先发送一请求发送数据命令字符串“COMXXXXATX”，等待
　　　　对方回应一允许发送命令字符串“COMXXXXYET”的握手信号后，方可接着进行发送数据。
　　　　　　⑦.当接收到的数据或命令有错误时，可向对方发送要求重新发送命令字符串“CO
　　　　MXXXXRPT”，要求对方重新发送。对方在接收到此命令字符串后，依据上次发送的作业
　　　　类型来重新发送数据或命令。对于接收到的数据经循环冗余检测校验错误后，也可使用
　　　　重新发送一次允许发送命令字符串“COMXXXXYET”来要求对方重新发送数据。
　　　　　　⑧.当接收到的数据（不包括命令）经循环冗余检测校验正确后，必须向对方发送
　　　　一接收数据正确命令字符串“COMXXXXOKD”，来结束本次接收数据操作。如果对方不发
　　　　送收到此命令字符串“COMXXXXOKD”错误的信息（即发回“COMXXXXRPT”），不允许多
　　　　次发送此命令字符串，否则将导致接收数据错误。
　　　　　　⑨.本程序通信协议命令还包括了下面三个协议命令字符串，具体用法如下述：
　　　　“COMXXXXSTD”［要求对方发送指定数据］，此命令用于启动双方对指定数据的收发
　　　　操作。
　　　　“COMXXXXRII”［要求对方重新初始化 USART 端口状态］，此命令用于当通信协议命令
　　　　混乱，致使收发作业操作无法正常运行时，向对方发出从头再重新开始收发作业请求。
　　　　此命令也可用于双方开始通信前向对方发送开始通信命令使用，使双方的 USART 端口
　　　　均处于起始状态。
　　　　“COMXXXXYRI”［重新初始化 USART 端口状态完成］，此命令用于通知对方，我方己可
　　　　以从头再重新开始收发作业。
　　　　　　⑩.“COMXXXXCIT”［从 USART 端口传送控制操作指令］，此命令用于通知对方下
　　　　面接着发送的数据为控制操作指令字符串，其字符串的第一个字节也为数据长度字符，
　　　　但字符串的数值有无 CRC 校验码都可以，有 CRC 校验码时长度值相应也加 2 个。发送
　　　　和回应控制操作指令字符串的通信协议遵循发送数据方式。接收方在收到控制操作指令
　　　　字符串后，可能会发回三种回应协议命令：
　　　　⑴.无法正确识别控制操作指令字符串的内容，表示接收到的指令错误或受到干扰，将
　　　　   发回要求对方重新发送命令字符串“COMXXXXRPT”。
　　　　⑵.己经完成了控制操作指令字符串的内容指定的操作程序，将发回接收数据正确命令
　　　　   字符串“COMXXXXOKD”。
　　　　⑶.控制操作指令字符串的内容为要求向其回传指定的数据，将发回请求发送数据命令
　　　　   字符串“COMXXXXATX”。
　　　　
　　　　注释:　
　　　　　　①.定时器／计数器０用于约束接收作业全部完成（指从接收第一个数据到最后一
　　　　个数据之间）的时间范围，如果在规定的时间内没有接收作业全部完成，则强制结束
　　　　此次接收作业，以便下次接收作业正确操作。其定时时间应略大于在约定双方通信的
　　　　波特率下接收完 256 个字节所用的时间总和。
　　　　　　②.当收发命令字符串“COMXXXXRPT”超过 16 次时，即双方接收和发送无论是数
　　　　据还是协议命令只要其错误总次数超过 16 次，那么就认为双方通信处于不同步状态，
　　　　或通信协议命令混乱。系统将会首先重新初始化本身的 USART 端口状态和数据处理状
　　　　态，然后向对方发送要求对方重新初始化 USART 端口状态命令字符串“COMXXXXRII”，
　　　　以使双方通信重新处于同步状态。
函数入口参数：
函数出口参数：

编译工具软件：      IAR Embedded Workbench for Atmel AVR 版本：3.20 以上
链接子程序文件：

编作者：            
编作者 E-Mail：     [e-mail]
编制日期：          2005年7月18日
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适用器件芯片类型:
器件芯片时钟频率:   11.0592 MHz
存储器模式：
外部扩展存储器大小：
数据堆栈大小：
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源程序版本历史：
2005年7月18日 -------- 版本 1.0 ：发行版本
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　　　　　　　　　　　　　　       本源程序包括的头部文件
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#include "Communication_USART.h"              // 本程序的头部文件
#include "DataCheck_CRC_2Bit.h"               // ２位监督码数据循环冗余校验的头部文件
#include "Character_String.h"                 // 字符串函数的头部文件
#include "Control_Handle_Manage.h"            // 对控制操作指令进行识别和处理的头部文件
#include "Access_Extended_SRAM.h"             // 访问空间大于 64 KB 外部随机存储器的头部文件


/*
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                             　       程序指令代码清单
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*/
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函数功能：    本函数用于通用同步和异步串行接收器和转发器(USART)，使用中断方式异步接收和发送
              数据通信 USART 端口状态设置的初始化操作。
备注：        本函数仅在主函数中调用一次即可。
==========================================================================================*/
void COMM_USART_initialization(void)
{
#ifdef DUAL_USART_USE_USART0                  // 使用ＵＳＡＲＴ０的条件编译
  UCSR0A = 0x00;                              // 清除各状态标志位
  UCSR0B = ((1<<RXEN0)|(1<<TXEN0)|(1<<RXCIE0));// 接收器与发送器使能和接收结束中断使能
  UCSR0C = ((1<<UPM01)|(1<<UPM00)|(1<<UCSZ01)|(1<<UCSZ00));// 8 数据位, 1 停止位，奇校验。异步
  UBRR0H = USART0_Baud_H;                     // 设置通信波特率
  UBRR0L = USART0_Baud_L;
#endif                                        // "DUAL_USART_USE_USART0" 条件编译结束

#ifdef DUAL_USART_USE_USART1                  // 使用ＵＳＡＲＴ１的条件编译
  UCSR1A = 0x00;                              // 清除各状态标志位
  UCSR0B = ((1<<RXEN1)|(1<<TXEN1)|(1<<RXCIE1));// 接收器与发送器使能和接收结束中断使能
  UCSR0C = ((1<<UPM11)|(1<<UPM10)|(1<<UCSZ11)|(1<<UCSZ10));// 8 数据位, 1 停止位，奇校验。异步
  UBRR1H = USART1_Baud_H;                     // 设置通信波特率
  UBRR1L = USART1_Baud_L;
#endif                                        // "DUAL_USART_USE_USART1" 条件编译结束

#ifdef USE_USART_PORT                         // 使用ＵＳＡＲＴ的条件编译
  UCSRA = 0x00;                               // 清除各状态标志位
  UCSR0B = ((1<<RXEN)|(1<<TXEN)|(1<<RXCIE));  // 接收器与发送器使能和接收结束中断使能
  UCSR0C = ((1<<URSEL)|(1<<UPM1)|(1<<UPM0)|(1<<UCSZ1)|(1<<UCSZ0));// 8 数据, 1 停止，奇。异步
  UBRRH = USART_Baud_H;                       // 设置通信波特率
  UBRRL = USART_Baud_L;
#endif                                        // "USE_USART_PORT" 条件编译结束

#ifdef DUAL_USART_USE_USART0                  // 使用ＵＳＡＲＴ０的条件编译
//  tcomm_sign0 = tasks_comm_defaults;          // 初始化通讯处理消息任务结构标志变量
#endif                                        // "DUAL_USART_USE_USART0" 条件编译结束

#ifdef DUAL_USART_USE_USART1                  // 使用ＵＳＡＲＴ１的条件编译
//  tcomm_sign1 = tasks_comm_defaults;          // 初始化通讯处理消息任务结构标志变量
#endif                                        // "DUAL_USART_USE_USART1" 条件编译结束

#ifdef USE_USART_PORT                         // 使用ＵＳＡＲＴ的条件编译
//  tcomm_sign = tasks_comm_defaults;           // 初始化通讯处理消息任务结构标志变量
#endif                                        // "USE_USART_PORT" 条件编译结束

  usart0_rx_index = 0x00;                     // 数据接收缓冲区地址指针归零
  usart0_tx_index = 0x00;                     // 数据发送缓冲区地址指针归零
}

/*==========================================================================================
函数功能：    本函数用于ＵＳＡＲＴ０异步通信使用接收结束中断方式以块形式接收数据的
              中断服务程序。
备注：        ①．注意：本函数需在ＵＳＡＲＴ０的接收结束中断请求的中断向量函数中调用。
                  在调用之前需使能收结束中断。
              ②．入口参数：本函数在调用时无法进行明式入口参数数值传递，将在函数体中隐式
                            调用下面这几个入口参数的全局静态变量。
                  ⑴．接收通讯命令（tcomm_sign0.tcomm_rdcom），用以判断执行从将接收到的
                      数据写入到命令缓冲区中的处理操作。
                  ⑵．接收通讯数据（tcomm_sign0.tcomm_rddata），用以判断执行从将接收到的
                      数据写入到数据缓冲区中的处理操作。
                  ⑶．通讯接收作业结束（tcomm_sign0.tcomm_rxend），用以通知其它处理函数，
                      本中断函数正在运行中。
              ③．出口参数：本函数在返回时无法进行明式出口参数数值传递，将在函数体中隐式
                            修改下面这几个出口参数的全局静态变量。
                  ⑴．通讯接收作业结束（tcomm_sign0.tcomm_rxend），用以通知其它处理函数，
                      本中断函数己完成通讯接收作业。
                  ⑵．置通讯接收端口标志（tcomm_sign0.tcomm_rxport）为 USART 端口，用以
                      通知其它处理函数通讯接收数据的来源。
==========================================================================================*/
void USART0_RXC_ISR_BlockData(void)
{
  char usart0_rx_status;                      // 临时ＵＳＡＲＴ０接收状态变量
  unsigned char usart0_rx_data;               // 临时ＵＳＡＲＴ０接收数据变量
#if USART0_RXBUF_SIZE < 256
  unsigned char temp;                         // 临时变量
#else
  unsigned int temp;                          // 临时变量
#endif
  usart0_rx_status = UCSR0A;
  usart0_rx_data = UDR0;
  if (tcomm_sign0.tcomm_rxend == TCOMM_VVALUE)// 检查是否为接收通讯任务的第一个数据？
  {