数据采集板通信协议及测试.docx

..

..

Word

Word资料.

数据采集板通讯命令测试

版本V0.1

版本

V0.1

设计

田云钧

审核

批准

备注

2010-3-2．初次制定。

测试平台

本测试平台依赖于新版数据采集卡，整个通信可以划分为两部分，PC机到单片机的串口通信，以及单片机到FPGA的SPI通信。

软件环境

对于用户而言，所有测试命令基于串口精灵发送，通过串口精灵返回的数值来判断命令发送正确与否。

串口通讯约定

1，计算机作为主机，数据采集板作为从机。

2，所有的通讯都由主机发起，以从机的应答结束。

3，波特率设置为9600，一个起始位，一个停止位，无校验位。

类型引导字符设备地址子地址命令字符数据长度数据内容累加和长度

类型

引导字符

设备地址

子地址

命令字符

数据长度

数据内容

累加和

长度

1

1

1

1

1

n

1

内容

0xAA

0xA0

X

X

X

X

X

类型 引导字符 设备地址 子地址 命令字符 数据长度 数据内容 累加和

长度

1

1

1

1

1

n

1

内容

0x55

X

X

X

X

X

X

从机回复内容的定义

设备地址：数据采集板的地址定义为0XA0。

子地址： 不同设备内部不同单元，该设计中子地址定义，默认为0x00.命令字符：详细定义见下文。

数据长度：数据的长度，不包括检验和的长度，有可能是0。当数据长度是0时，“数据内容”部分不存在。

数据内容：当数据长度不为0时为所发送的数据，不能大于255字节。

累加和： 以简单的累加和作为校验。只针对数据部分进行累加，如果数据长度为1，累加和就等于数据内容，如果数据长度为0，不仅数据部分内容为空，累加和部分也为空。

测试内容

所有的命令可以划分为两类：公共的通讯控制命令以及针对数据采集板的控制命令。公共通讯控制命令可分为以下四条

设置通讯波特率

查询从机状态

获取从机固件版本信息

获取固件SN码

针对数据采集板的控制命令有以下三条1读取单片机状态

设置数据采集板工作模式

读取FPGA内部状态

对于控制命令的第二条和第三条而言，其测试内容都包含两部分内容：上位机到单片机的通信验证以及单片机到FPGA的验证。

上位机到单片机的通讯方式采用RS232方式，波特率为9600，一个起始位，8个数据位，以及一个停止位，无校验。上位机到单片机的通信方式都会有应答，具体的应答方式在下面的测试内容中有详细介绍。

单片机到FPGA的通信方式采用SPI方式，CS低有效，SCLK的上升沿采集数据。

控制命令测试

数据采集板的地址是0xA0。单片机仅仅是一个命令转达的单元。其负责将接收到的控制信息转发给FPGA。

主机给单片机发送的内容定义表4-12:主机发送内容定义

类型

引导字符

设备地址

子地址

命令字符

数据长度

数据内容

校验和

长度

1

1

1

1

1

X

1

内容

0xAA

0xA0

0x00

0xXX

0xXX

XX

X

表4-13:

数据采集板从机回复内容定义

类型

引导字符 设备地址 子地址

命令字符

数据长度

数据内容

校验和

长度

1 1 1

1

1

X

1

内容

0x55 0xA0 0x00

0xXX

0xXX

XX

X

上位机与单片机通讯的命令字符与数据定义

项目

子地址

方向

命令

数据

说明

1

0xA0H

下行

0x10H

0BYTE

读单片机状态。

0xA0H

上行

0x10H

1BYTE

返回单片机状态数据。

2

0xA0H

下行

0x20H

13BYTE

设置参数。

0xA0H

上行

0x20H

1BYTE

返回应答。

3

0xA0H

下行

0x30H

1BYTE

读取FPGA内部状态。（8bit）

0xA0H

上行

0x30H

1BYTE

返回应答。

工作模式设置命令测试

该命令主要完成对视频采集模式的参数设置，包括对FPGA读写操作设定，设置LVDS行场有效的时间参数，帧头检测参数设置，设置LVDS的单双通道，分辨率以及制式，VIDEO行场有效时间参数设置。该命令的数据内容共有13字节

参数定义

参照数据采集板的设计概要。将工作参数写入到FPGA内部，该命令包含13个字节，下面的内容为各个字节中的所代表的命令的含义。

1）工作模式寄存器定义

bit7

bit6

bit5

bi4

bit3

bit2

bit1

bit0

R/W_

SWITCH

S/D

8/10

format

保留

保留

保留

R/W_:控制单片机对FPGA的操作，如果是写操作，那么主机必须依次执行该命令以及执行命令字符为30-B0的所有命令，每写一个命令字节成功，返回一个成功标志。如果是读操作，那么单片机返回FPGA内部状态内容。

SWITCH：选择当前处理