fedor/Gyver433
1
0
Fork 0
Code Issues Pull Requests Actions Packages Projects Releases Wiki Activity

upd

Browse Source
This commit is contained in:
Alex
2021-09-09 17:54:30 +03:00
parent 96520e1b3b
commit e6f45643b9
12 changed files with 292 additions and 318 deletions
Download Patch File Download Diff File Expand all files Collapse all files
src/Gyver433.h
+165 -179
View File
@@ -3,12 +3,11 @@
Документация:
GitHub: https://github.com/GyverLibs/Gyver433
Возможности:
- Супер лёгкая либа, заведётся даже на тини13 (отправка)
- Поддержка кривых китайских модулей
- Интерфейс Manchester или Pulselength
- Встроенный CRC контроль целостности (CRC8 или XOR)
- Встроенный CRC контроль целостности
- Ускоренный алгоритм IO для AVR Arduino
- Опционально работа в прерывании (приём данных)
- Асинхронный приём в прерывании
- Супер лёгкая либа, заведётся даже на тини13
AlexGyver, alex@alexgyver.ru
https://alexgyver.ru/
@@ -21,14 +20,15 @@
v1.3 - добавлен вывод RSSI
v1.4 - переделан FastIO
v1.4.1 - убран FastIO, CRC вынесен отдельно
v2.0 - убран буфер на отправку, убран манчестер, полностью переделан и оптимизирован интерфейс связи
*/
#ifndef Gyver433_h
#define Gyver433_h
#ifndef _Gyver433_h
#define _Gyver433_h
#include <Arduino.h>
#include "G433_crc.h"
#define TRAINING_TIME_SLOW (500000ul) // время синхронизации для SLOW_MODE
#define TRAINING_TIME_SLOW (500000) // время синхронизации для SLOW_MODE
// =========================================================================
#ifndef G433_SPEED
@@ -36,27 +36,27 @@
#endif
#ifndef G433_RSSI_COUNT
#define G433_RSSI_COUNT 10
#define G433_RSSI_COUNT 16
#endif
// тайминги интерфейса
#define FRAME_TIME (1000000ul / G433_SPEED) // время фрейма (либо HIGH)
#define HALF_FRAME (FRAME_TIME / 2) // полфрейма (либо LOW)
#define START_PULSE (FRAME_TIME * 2) // стартовый импульс
#define G433_HIGH (1000000ul / G433_SPEED) // время HIGH
#define G433_LOW (G433_HIGH / 2) // время LOW
#define G433_START (G433_HIGH * 2) // стартовый импульс
#define G433_TRAIN (G433_HIGH * 3 / 2) // синхроимпульс
// окно времени для обработки импульса
#define START_MIN (START_PULSE * 3 / 4)
#define START_MAX (START_PULSE * 5 / 4)
#define FRAME_MIN (FRAME_TIME * 3 / 4)
#define FRAME_MAX (FRAME_TIME * 5 / 4)
#define HALF_FRAME_MIN (HALF_FRAME * 3 / 4)
#define HALF_FRAME_MAX (HALF_FRAME * 5 / 4)
#define G433_WINDOW (G433_HIGH / 4)
#define G433_EDGE_L (G433_LOW - G433_WINDOW)
#define G433_EDGE_LH (G433_HIGH - G433_WINDOW)
#define G433_EDGE_HT (G433_HIGH + G433_WINDOW)
#define G433_EDGE_TS (G433_TRAIN + G433_WINDOW)
#define G433_EDGE_S (G433_START + G433_WINDOW)
// жоский delay для avr
#ifdef AVR
#define G433_DELAY _delay_us
#define G433_DELAY(x) _delay_us(x)
#else
#define G433_DELAY delayMicroseconds
#define G433_DELAY(x) delayMicroseconds(x)
#endif
// режимы CRC
@@ -66,17 +66,17 @@
// количество синхроимпульсов
#if defined(G433_FAST)
#define TRAINING_PULSES 10
#define TRAINING_TIME 10000
#elif defined(G433_MEDIUM)
#define TRAINING_PULSES 50
#define TRAINING_TIME 100000
#elif defined(G433_SLOW)
#define TRAINING_PULSES (TRAINING_TIME_SLOW / FRAME_TIME / 2)
#define TRAINING_TIME (TRAINING_TIME_SLOW)
#else
#define TRAINING_PULSES 50
#define TRAINING_TIME 100000
#endif
// ============ ПЕРЕДАТЧИК ============
template <uint8_t TX_PIN, uint16_t TX_BUF = 64, uint8_t CRC_MODE = G433_CRC8>
// =================================== ПЕРЕДАТЧИК ===================================
template <uint8_t TX_PIN, uint8_t CRC_MODE = G433_CRC8>
class Gyver433_TX {
public:
Gyver433_TX() {
@@ -86,144 +86,173 @@ public:
// отправка, блокирующая. Кушает любой тип данных
template <typename T>
bool sendData(T &data) {
if (sizeof(T) > TX_BUF) return 0;
const uint8_t *ptr = (const uint8_t*) &data;
for (uint16_t i = 0; i < sizeof(T); i++) buffer[i] = *ptr++;
if (CRC_MODE == G433_CRC8) {
buffer[sizeof(T)] = G433_crc8(buffer, sizeof(T));
write(buffer, sizeof(T) + 1);
} else if (CRC_MODE == G433_XOR) {
buffer[sizeof(T)] = G433_crc_xor(buffer, sizeof(T));
write(buffer, sizeof(T) + 1);
} else {
write(buffer, sizeof(T));
}
return 1;
uint8_t *ptr = (uint8_t*) &data;
write(ptr, sizeof(T));
}
// отправка сырого набора байтов
void write(uint8_t* buf, uint16_t size) {
for (uint16_t i = 0; i < TRAINING_PULSES; i++) {
fastWrite(TX_PIN, 1);
G433_DELAY(FRAME_TIME);
fastWrite(TX_PIN, 0);
G433_DELAY(FRAME_TIME);
}
fastWrite(TX_PIN, 1); // старт
G433_DELAY(START_PULSE); // ждём
fastWrite(TX_PIN, 0); // старт бит
uint8_t crc;
if (CRC_MODE == G433_CRC8) crc = G433_crc8(buf, size);
else if (CRC_MODE == G433_XOR) crc = G433_crc_xor(buf, size);
#ifdef G433_MANCHESTER
G433_DELAY(HALF_FRAME); // ждём
for (uint16_t n = 0; n < size; n++) {
uint8_t data = buf[n];
for (uint8_t b = 0; b < 8; b++) {
fastWrite(TX_PIN, !(data & 1));
G433_DELAY(HALF_FRAME);
fastWrite(TX_PIN, (data & 1));
G433_DELAY(HALF_FRAME);
data >>= 1;
}
// раскачка радио
flag = 0;
for (uint16_t i = 0; i < (TRAINING_TIME / G433_TRAIN / 2) * 2 + 1; i++) {
fastWrite(TX_PIN, flag = !flag);
G433_DELAY(G433_TRAIN);
}
fastWrite(TX_PIN, 0); // конец передачи
#else
bool flag = 0;
for (uint16_t n = 0; n < size; n++) {
uint8_t data = buf[n];
for (uint8_t b = 0; b < 8; b++) {
if (data & 1) G433_DELAY(FRAME_TIME);
else G433_DELAY(HALF_FRAME);
fastWrite(TX_PIN, flag = !flag);
data >>= 1;
}
// старт бит
fastWrite(TX_PIN, 0); // старт
G433_DELAY(G433_START); // ждём
fastWrite(TX_PIN, 1); // старт бит
for (uint16_t i = 0; i < size; i++) write(buf[i]); // дата
if (CRC_MODE) write(crc); // CRC
G433_DELAY(G433_TRAIN);
fastWrite(TX_PIN, flag = !flag); // стоп
}
// отправить байт (без старт бита!)
void write(uint8_t data) {
for (uint8_t b = 0; b < 8; b++) {
if (data & 1) G433_DELAY(G433_HIGH);
else G433_DELAY(G433_LOW);
fastWrite(TX_PIN, flag = !flag);
data >>= 1;
}
#endif
}
// доступ к буферу
uint8_t buffer[TX_BUF + !!CRC_MODE];
private:
// быстрый IO
void fastWrite(const uint8_t pin, bool val) {
#if defined(__AVR_ATmega328P__) || defined(__AVR_ATmega168__)
#if defined(__AVR_ATmega328P__) || defined(__AVR_ATmega168__)
if (pin < 8) bitWrite(PORTD, pin, val);
else if (pin < 14) bitWrite(PORTB, (pin - 8), val);
else if (pin < 20) bitWrite(PORTC, (pin - 14), val);
#elif defined(__AVR_ATtiny85__) || defined(__AVR_ATtiny13__)
#elif defined(__AVR_ATtiny85__) || defined(__AVR_ATtiny13__)
bitWrite(PORTB, pin, val);
#else
#else
digitalWrite(pin, val);
#endif
#endif
}
bool flag = 0;
};
// ============ ПРИЁМНИК ============
// =================================== ПРИЁМНИК ===================================
template <uint8_t RX_PIN, uint16_t RX_BUF = 64, uint8_t CRC_MODE = G433_CRC8>
class Gyver433_RX {
public:
public:
Gyver433_RX() {
pinMode(RX_PIN, INPUT);
}
// неблокирующий приём, вернёт кол-во успешно принятых байт
uint16_t tick() {
if (pinChanged()) checkState();
// неблокирующий приём. Вернёт количество успешно принятых байт
uint16_t tick() {
if (pinChanged()) tickISR();
return gotData();
}
// tick для вызова в прерывании по CHANGE
void tickISR() {
#ifdef G433_MANCHESTER
if (pinChanged()) checkState();
#else
checkState();
#endif
}
// блокирующий приём, вернёт кол-во успешно принятых байт
// блокирующий приём. Вернёт количество успешно принятых байт
uint16_t tickWait() {
do {
if (tick()) return size;
} while (parse == 2);
if (pinChanged()) tickISR();
} while (state == 1);
return gotData();
}
// ручной приём в прерывании по CHANGE. Вернёт 1 (начало приёма), 2 (принят байт), 3 (конец пакета)
// принятый байт можно прочитать в byteBuf
uint8_t tickISRraw() {
uint32_t pulse = micros() - tmr; // время импульса
tmr += pulse; // сброс таймера. Равносильно tmr = micros()
if (pulse <= G433_EDGE_L) return parse = 0; // импульс слишком короткий
trains <<= 1; // счётчик train импульсов (0b11111111 << 1)
if (pulse <= G433_EDGE_HT && parse) { // окно LOW/HIGH и идёт парсинг
byteBuf >>= 1; // двигаем байт-буфер
if (pulse > G433_EDGE_LH) byteBuf |= (1 << 7); // пишем бит, если это HIGH
if (!(++bits & 0x7)) return 2; // 2: ПРИНЯТ БАЙТ: собрали байт (каждые 8 бит, 0x7 == 0b111)
} else if (pulse <= G433_EDGE_TS) { // окно START
trains |= 1; // добавляем 1 справа к trains
if (parse) { // был парсинг, а это стоп бит
parse = 0; // стоп машина
return 3; // 3: ПРИНЯТ ПАКЕТ: принят стоп-бит
}
} else if (pulse <= G433_EDGE_S) { // окно STOP/TRAINING
if (trains == 0xFE) { // было 7 train импульсов (0xFE == 0b11111110)
bits = 0; // прерываем парсинг, если он был
parse = 1; // старт бит, начинаем парсинг
return 1; // 1: СТАРТ ПРИЁМА
}
} else return parse = 0; // слишком длинный импульс, выходим
return 0;
}
// тикер приёма для вызова в прерывании по CHANGE
void tickISR() {
switch (tickISRraw()) {
case 1: // СТАРТ БИТ
if (!state) { // старта не было
state = 1; // старт
bytes = 0; // сброс
} // старт был - ошибка приёма
break;
case 2: // ПРИНЯТ БАЙТ
if (state == 1) { // парсинг идёт
buffer[bytes] = byteBuf; // пишем в буфер
bytes++; // счётчик принятых
if (bytes > sizeof(buffer)) { // буфер переполнен
state = 3; // флаг на чтение
}
}
break;
case 3: // КОНЕЦ ПАКЕТА
if (state == 1) state = 2; // флаг на чтение
break;
}
}
// если пакет прочитан успешно - вернёт количество байт в нём
uint16_t gotData() {
if (state >= 2) { // флаг на чтение
size = 0; // обнуляем размер
if (state != 3 && bytes != 0) { // если буфер не переполнен, проверяем CRC
if (CRC_MODE == G433_CRC8) { // CRC8
if (!G433_crc8(buffer, bytes)) size = bytes - 1;
} else if (CRC_MODE == G433_XOR) { // CRC XOR
if (!G433_crc_xor(buffer, bytes)) size = bytes - 1;
} else size = bytes; // без CRC
}
#ifndef G433_CUT_RSSI
if (!size) errCount++; // принято 0 байт - ошибка
if (++rcCount >= G433_RSSI_COUNT) {
RSSI = 100 - errCount * 100 / G433_RSSI_COUNT;
errCount = rcCount = 0;
}
#endif
state = 0;
return size;
}
return 0;
}
// прочитает буфер в любой тип данных
template <typename T>
bool readData(T &data) {
if (sizeof(T) > RX_BUF) return false;
uint8_t *ptr = (uint8_t*) &data;
if (sizeof(T) > RX_BUF) return false; // великовато для буфера
if (sizeof(T) != size) return false; // данные не соответствуют
uint8_t *ptr = (uint8_t*) &data;
for (uint16_t i = 0; i < sizeof(T); i++) *ptr++ = buffer[i];
return true;
}
// вернёт true при получении корректных данных
uint16_t gotData() {
if (parse == 2 && millis() - tmr2 >= 10) { // фрейм не закрыт
parse = size = 0; // приём окончен
if (byteCount > (1 + !!CRC_MODE)) { // если что то приняли
if (!bitCount) { // байт закрыт
if (CRC_MODE == G433_CRC8) { // CRC8
if (!G433_crc8(buffer, byteCount)) size = byteCount - 2;
} else if (CRC_MODE == G433_XOR) { // CRC XOR
if (!G433_crc_xor(buffer, byteCount)) size = byteCount - 2;
} else size = byteCount - 1; // без CRC
}
// расчёт RSSI
if (!size) errCount++;
if (++rcCount >= G433_RSSI_COUNT) {
RSSI = 100 - errCount * 100 / G433_RSSI_COUNT;
errCount = rcCount = 0;
}
}
return size;
}
return 0;
}
// получить качество приёма (процент успешных передач)
uint8_t getRSSI() {
#ifndef G433_CUT_RSSI
return RSSI;
#endif
}
// получить размер принятых данных
@@ -236,80 +265,37 @@ public:
// доступ к буферу
uint8_t buffer[RX_BUF + !!CRC_MODE];
uint8_t byteBuf;
private:
bool fastRead(const uint8_t pin) {
#if defined(__AVR_ATmega328P__) || defined(__AVR_ATmega168__)
#if defined(__AVR_ATmega328P__) || defined(__AVR_ATmega168__)
if (pin < 8) return bitRead(PIND, pin);
else if (pin < 14) return bitRead(PINB, pin - 8);
else if (pin < 20) return bitRead(PINC, pin - 14);
#elif defined(__AVR_ATtiny85__) || defined(__AVR_ATtiny13__)
#elif defined(__AVR_ATtiny85__) || defined(__AVR_ATtiny13__)
return bitRead(PINB, pin);
#else
#else
return digitalRead(pin);
#endif
#endif
return 0;
}
bool pinChanged() {
bit = fastRead(RX_PIN);
if (bit != prevBit) {
prevBit = bit;
if (prevBit != fastRead(RX_PIN)) {
prevBit = !prevBit;
return 1;
} return 0;
}
void checkState() {
uint32_t thisPulse = micros() - tmr; // время импульса
if (parse == 1) { // в прошлый раз поймали фронт
#ifdef G433_MANCHESTER
tmr += thisPulse; // сброс таймера приёма
#endif
if (thisPulse > START_MIN && thisPulse < START_MAX) { // старт бит?
tmr2 = millis(); // сброс таймера активности
parse = 2; // ключ на старт
byteCount = bitCount = size = 0; // сброс
} else parse = 0; // не старт бит
} else if (parse == 2) { // идёт парсинг
#ifdef G433_MANCHESTER
if (thisPulse > FRAME_MIN && thisPulse < FRAME_MAX) { // фронт внутри таймфрейма
tmr += thisPulse; // синхронизируем тайминги
tmr2 = millis(); // сброс таймера активности
buffer[byteCount] >>= 1; // двигаем байт
buffer[byteCount] |= (bit << 7); // пишем данные
bitCount++; // счётчик битов
}
#else
uint8_t state = 2;
if (thisPulse > HALF_FRAME_MIN && thisPulse < HALF_FRAME_MAX) state = 0; // low бит
else if (thisPulse > FRAME_MIN && thisPulse < FRAME_MAX) state = 1; // high бит
if (state != 2) {
buffer[byteCount] >>= 1; // двигаем байт
buffer[byteCount] |= (state << 7); // пишем данные
bitCount++; // счётчик битов
tmr2 = millis(); // сброс таймера активности
}
#endif
if (bitCount == 8) { // собрали байт
bitCount = 0; // сброс
if (++byteCount >= RX_BUF) parse = 0; // буфер переполнен
}
}
#ifdef G433_MANCHESTER
if (bit && parse == 0) { // ловим фронт
parse = 1; // флаг на старт
tmr += thisPulse; // сброс таймера
}
#else
if (parse == 0) parse = 1; // принудительно стартуем
tmr += thisPulse; // сброс таймера приёма
#endif
}
bool bit, prevBit;
uint8_t parse = 0;
uint32_t tmr = 0, tmr2 = 0;
uint8_t bitCount = 0, byteCount = 0;
uint8_t errCount = 0, rcCount = 0, RSSI = 0;
bool prevBit;
volatile uint8_t state = 0;
volatile uint8_t parse = 0, trains = 0;
volatile uint32_t tmr = 0;
uint8_t bits = 0, bytes = 0;
#ifndef G433_CUT_RSSI
uint8_t errCount = 0, rcCount = 0, RSSI = 100;
#endif
};
#endif