【嵌入式总线通信协议库】

嵌入式总线通信协议库

项目概述

这是一个用于嵌入式系统的总线通信协议库，提供了多种常用通信协议的实现，包括UART、SPI、I2C、I3C、CAN、Modbus、SMBus、RS232和RS485。该项目采用模块化设计，每个协议独立为一个模块，便于集成和使用（HAL部分由用户根据自己的硬件进行适配）。
持续更新中…

目录结构

base_buss/
├── 3rd_party/              # 第三方库
│   └── securelib/          # 安全库
├── src/                    # 源代码目录
│   ├── uart/               # UART模块
│   ├── spi/                # SPI模块
│   ├── i2c/                # I2C模块
│   ├── i3c/                # I3C模块
│   ├── can/                # CAN模块
│   ├── modbus/             # Modbus模块
│   ├── smbus/              # SMBus模块
│   ├── rs232/              # RS232模块
│   ├── rs485/              # RS485模块
│   ├── main.c              # 测试主函数
│   └── CMakeLists.txt      # 源码根目录CMake配置
├── CMakeLists.txt          # 项目根CMake配置
└── README.md               # 项目说明文档

模块介绍

UART (通用异步收发传输器)

UART是一种异步串行通信协议，常用于微控制器与其它设备之间的短距离通信。

主要功能：

• 初始化UART外设
• 发送数据
• 接收数据
• 设置波特率
• 启用/禁用中断

API接口：

• UartInit() - 初始化UART
• UartSendData() - 发送数据
• UartReceiveData() - 接收数据
• UartSetBaudRate() - 设置波特率
• UartEnableInterrupts() - 启用中断
• UartDisableInterrupts() - 禁用中断

SPI (串行外设接口)

SPI是一种同步串行通信协议，支持全双工通信，常用于微控制器与传感器、存储器等外设的通信。

主要功能：

• 初始化SPI外设
• 全双工数据传输
• 单向发送数据
• 单向接收数据
• 设置时钟速度
• 设置主从模式

API接口：

• SpiInit() - 初始化SPI
• SpiTransfer() - 全双工传输
• SpiSendData() - 发送数据
• SpiReceiveData() - 接收数据
• SpiSetClockSpeed() - 设置时钟速度
• SpiSetMode() - 设置主从模式

I2C (Inter-Integrated Circuit)

I2C是一种多主机、多从机的串行通信协议，只需要两根线(SDA和SCL)即可实现设备间通信。

主要功能：

• 初始化I2C外设
• 向设备写入数据
• 从设备读取数据
• 设置时钟速度
• 检查设备是否存在

API接口：

• I2cInit() - 初始化I2C
• I2cWriteData() - 写入数据
• I2cReadData() - 读取数据
• I2cSetClockSpeed() - 设置时钟速度
• I2cCheckDevice() - 检查设备

I3C (Improved Inter-Integrated Circuit)

I3C是I2C的改进版本，提供了更高的数据传输速率和更丰富的功能。

主要功能：

• 初始化I3C外设
• 向设备发送数据
• 从设备读取数据
• 设置时钟速度
• 检查设备是否存在

API接口：

• I3cInit() - 初始化I3C
• I3cSendData() - 发送数据
• I3cReadData() - 读取数据
• I3cSetClockSpeed() - 设置时钟速度
• I3cCheckDevice() - 检查设备

CAN (Controller Area Network)

CAN是一种广泛应用于汽车和工业控制领域的串行通信协议，具有高可靠性和抗干扰能力。

主要功能：

• 初始化CAN外设
• 发送CAN消息
• 接收CAN消息
• 设置波特率
• 启用/禁用中断

API接口：

• CanInit() - 初始化CAN
• CanSendData() - 发送数据
• CanReceiveData() - 接收数据
• CanSetBaudRate() - 设置波特率
• CanEnableInterrupts() - 启用中断
• CanDisableInterrupts() - 禁用中断

Modbus

Modbus是一种串行通信协议，广泛应用于工业电子设备之间。

主要功能：

• 初始化Modbus通信
• 发送请求并接收响应
• 读取线圈状态
• 读取离散输入
• 读取保持寄存器
• 读取输入寄存器
• 写入单个线圈
• 写入单个寄存器

API接口：

• ModbusInit() - 初始化Modbus
• ModbusSendReceive() - 发送请求并接收响应
• ModbusReadCoils() - 读取线圈
• ModbusReadDiscreteInputs() - 读取离散输入
• ModbusReadHoldingRegisters() - 读取保持寄存器
• ModbusReadInputRegisters() - 读取输入寄存器
• ModbusWriteSingleCoil() - 写入单个线圈
• ModbusWriteSingleRegister() - 写入单个寄存器

SMBus (System Management Bus)

SMBus是基于I2C的两线制总线，主要用于系统管理和通信。

主要功能：

• 初始化SMBus外设
• 向设备发送数据
• 从设备读取数据
• 读写字节数据
• 设置时钟速度
• 检查设备是否存在

API接口：

• SmBusInit() - 初始化SMBus
• SmBusSendData() - 发送数据
• SmBusReadData() - 读取数据
• SmBusReadByte() - 读取字节
• SmBusWriteByte() - 写入字节
• SmBusSetClockSpeed() - 设置时钟速度
• SmBusCheckDevice() - 检查设备

RS232

RS232是一种标准的串行通信协议，广泛用于计算机与外设之间的通信。

主要功能：

• 初始化RS232外设
• 发送数据
• 接收数据
• 设置波特率
• 启用/禁用中断

API接口：

• Rs232Init() - 初始化RS232
• Rs232SendData() - 发送数据
• Rs232ReceiveData() - 接收数据
• Rs232SetBaudRate() - 设置波特率
• Rs232EnableInterrupts() - 启用中断
• Rs232DisableInterrupts() - 禁用中断

RS485

RS485是一种差分串行通信协议，支持多点通信，传输距离远，抗干扰能力强。

主要功能：

• 初始化RS485外设
• 发送数据
• 接收数据
• 设置波特率
• 启用发送/接收模式

API接口：

• Rs485Init() - 初始化RS485
• Rs485SendData() - 发送数据
• Rs485ReceiveData() - 接收数据
• Rs485SetBaudRate() - 设置波特率
• Rs485EnableTransmit() - 启用发送模式
• Rs485EnableReceive() - 启用接收模式

硬件抽象层(HAL)

每个模块都采用了硬件抽象层设计，将硬件相关操作与协议逻辑分离。硬件相关函数位于xxx_hal.c和xxx_hal.h文件中，便于移植到不同的硬件平台。

编译构建

项目使用CMake构建系统，支持跨平台编译。

构建步骤

mkdir build
cd build
cmake ..
make

构建配置

• 支持Debug和Release两种构建模式
• 默认使用C99标准
• Debug模式启用调试信息和额外警告
• Release模式启用优化

使用示例

每个模块都提供了测试函数，可在main.c中找到使用示例。

编码规范

• 采用大驼峰命名法命名函数
• 局部变量和参数采用小驼峰命名法
• 所有控制语句都使用花括号包裹
• 严格校验函数返回值
• 使用第三方安全库函数
• 每个函数都有完整注释
• 每个函数非空非注释行数不超过50行

代码仓

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