Rust - Isolator Bricklet

Dies ist die Beschreibung der Rust API Bindings für das Isolator Bricklet. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des Isolator Bricklet sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die Rust API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung. Zusätzliche Dokumentation findet sich auf docs.rs.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Simple

Download (example_simple.rs)

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use std::{error::Error, io};

use tinkerforge::{ip_connection::IpConnection, isolator_bricklet::*};

const HOST: &str = "localhost";
const PORT: u16 = 4223;
const UID: &str = "XYZ"; // Change XYZ to the UID of your Isolator Bricklet.

fn main() -> Result<(), Box<dyn Error>> {
    let ipcon = IpConnection::new(); // Create IP connection.
    let i = IsolatorBricklet::new(UID, &ipcon); // Create device object.

    ipcon.connect((HOST, PORT)).recv()??; // Connect to brickd.
                                          // Don't use device before ipcon is connected.

    // Get current statistics.
    let statistics = i.get_statistics().recv()?;

    println!("Messages From Brick: {}", statistics.messages_from_brick);
    println!("Messages From Bricklet: {}", statistics.messages_from_bricklet);
    println!("Connected Bricklet Device Identifier: {}", statistics.connected_bricklet_device_identifier);
    println!("Connected Bricklet UID: {}", statistics.connected_bricklet_uid);

    println!("Press enter to exit.");
    let mut _input = String::new();
    io::stdin().read_line(&mut _input)?;
    ipcon.disconnect();
    Ok(())
}

API

Um eine nicht-blockierende Verwendung zu erlauben, gibt fast jede Funktion der Rust-Bindings einen Wrapper um einen mpsc::Receiver zurück. Um das Ergebnis eines Funktionsaufrufs zu erhalten und zu blockieren, bis das Gerät die Anfrage verarbeitet hat, können die recv-Varianten des Receivers verwendet werden. Diese geben entweder das vom Gerät gesendete Ergebnis, oder einen aufgetretenen Fehler zurück.

Funktionen die direkt ein Result zurückgeben, blockieren bis das Gerät die Anfrage verarbeitet hat.

Alle folgend aufgelisteten Funktionen sind Thread-sicher, diese, die einen Receiver zurückgeben, sind Lock-frei.

Grundfunktionen

pub fn IsolatorBricklet::new(uid: &str, ip_connection: &IpConnection) → IsolatorBricklet

Erzeugt ein neues IsolatorBricklet-Objekt mit der eindeutigen Geräte ID uid und fügt es der IP-Connection ipcon hinzu:

Dieses Geräteobjekt kann benutzt werden, nachdem die IP-Connection verbunden wurde (siehe Beispiele oben).

pub fn IsolatorBricklet::get_statistics(&self) → ConvertingReceiver<Statistics>

Gibt Statistken des Isolator Bricklets zurück.

Fortgeschrittene Funktionen

pub fn IsolatorBricklet::set_spitfp_baudrate_config(&self, enable_dynamic_baudrate: bool, minimum_dynamic_baudrate: u32) → ConvertingReceiver<()>

Das SPITF-Protokoll kann mit einer dynamischen Baudrate genutzt werden. Wenn die dynamische Baudrate aktiviert ist, versucht das Isolator Bricklet die Baudrate anhand des Datenaufkommens zwischen Isolator Bricklet und Bricklet anzupassen.

Die Baudratenkonfiguration für die Kommunikation zwischen Brick und Isolator Bricklet kann in der API des Bricks eingestellt werden.

Die Baudrate wird exponentiell erhöht wenn viele Daten gesendet/empfangen werden und linear verringert wenn wenig Daten gesendet/empfangen werden.

Diese Vorgehensweise verringert die Baudrate in Anwendungen wo nur wenig Daten ausgetauscht werden müssen (z.B. eine Wetterstation) und erhöht die Robustheit. Wenn immer viele Daten ausgetauscht werden (z.B. Thermal Imaging Bricklet), wird die Baudrate automatisch erhöht.

In Fällen wo wenige Daten all paar Sekunden so schnell wie Möglich übertragen werden sollen (z.B. RS485 Bricklet mit hoher Baudrate aber kleinem Payload) kann die dynamische Baudrate zum maximieren der Performance ausgestellt werden.

Die maximale Baudrate kann pro Port mit der Funktion IsolatorBricklet::set_spitfp_baudrate. gesetzt werden. Falls die dynamische Baudrate nicht aktiviert ist, wird die Baudrate wie von IsolatorBricklet::set_spitfp_baudrate gesetzt statisch verwendet.

Die minimale dynamische Baudrate hat einen Wertebereich von 400000 bis 2000000 Baud.

Standardmäßig ist die dynamische Baudrate aktiviert und die minimale dynamische Baudrate ist 400000.

pub fn IsolatorBricklet::get_spitfp_baudrate_config(&self) → ConvertingReceiver<SpitfpBaudrateConfig>

Gibt die Baudratenkonfiguration zurück, siehe IsolatorBricklet::set_spitfp_baudrate_config.

pub fn IsolatorBricklet::set_spitfp_baudrate(&self, baudrate: u32) → ConvertingReceiver<()>

Setzt die Baudrate für die Kommunikation zwischen Isolator Bricklet und angeschlossenem Bricklet. Die Baudrate für die Kommunikation zwischen Brick und Isolator Bricklet kann in der API des Bricks eingestellt werden.

Die Baudrate hat einen möglichen Wertebereich von 400000 bis 2000000.

Für einen höheren Durchsatz der Bricklets kann die Baudrate erhöht werden. Wenn der Fehlerzähler auf Grund von lokaler Störeinstrahlung hoch ist (siehe IsolatorBricklet::get_spitfp_error_count) kann die Baudrate verringert werden.

Wenn das Feature der dynamische Baudrate aktiviert ist, setzt diese Funktion die maximale Baudrate (siehe IsolatorBricklet::set_spitfp_baudrate_config).

EMV Tests werden mit der Standardbaudrate durchgeführt. Falls eine CE-Kompatibilität o.ä. in der Anwendung notwendig ist empfehlen wir die Baudrate nicht zu ändern.

Die Standardbaudrate für alle Ports ist 1400000.

pub fn IsolatorBricklet::get_spitfp_baudrate(&self) → ConvertingReceiver<u32>

Gibt die Baudrate zurück, siehe IsolatorBricklet::set_spitfp_baudrate.

pub fn IsolatorBricklet::get_isolator_spitfp_error_count(&self) → ConvertingReceiver<IsolatorSpitfpErrorCount>

Gibt die Anzahl der Fehler die während der Kommunikation zwischen Isolator Bricklet und Bricklet aufgetreten sind zurück. Rufe IsolatorBricklet::get_spitfp_error_count um die Anzahl der Fehler zwischen Isolator Bricklet und Brick zu bekommen.

Die Fehler sind aufgeteilt in

  • ACK-Checksummen Fehler,
  • Message-Checksummen Fehler,
  • Framing Fehler und
  • Overflow Fehler.
pub fn IsolatorBricklet::get_api_version(&self) → [u8; 3]

Gibt die Version der API Definition (Major, Minor, Revision) zurück, die diese API Bindings implementieren. Dies ist weder die Release-Version dieser API Bindings noch gibt es in irgendeiner Weise Auskunft über den oder das repräsentierte(n) Brick oder Bricklet.

pub fn IsolatorBricklet::get_response_expected(&mut self, function_id: u8) → bool

Gibt das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktions IDs zurück. Es ist true falls für die Funktion beim Aufruf eine Antwort erwartet wird, false andernfalls.

Für Getter-Funktionen ist diese Flag immer gesetzt und kann nicht entfernt werden, da diese Funktionen immer eine Antwort senden. Für Konfigurationsfunktionen für Callbacks ist es standardmäßig gesetzt, kann aber entfernt werden mittels IsolatorBricklet::set_response_expected. Für Setter-Funktionen ist es standardmäßig nicht gesetzt, kann aber gesetzt werden.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Siehe IsolatorBricklet::set_response_expected für die Liste der verfügbaren Funktions ID Konstanten für diese Funktion.

pub fn IsolatorBricklet::set_response_expected(&mut self, function_id: u8, response_expected: bool) → ()

Ändert das Response-Expected-Flag für die Funktion mit der angegebenen Funktion IDs. Diese Flag kann nur für Setter-Funktionen (Standardwert: false) und Konfigurationsfunktionen für Callbacks (Standardwert: true) geändert werden. Für Getter-Funktionen ist das Flag immer gesetzt.

Wenn das Response-Expected-Flag für eine Setter-Funktion gesetzt ist, können Timeouts und andere Fehlerfälle auch für Aufrufe dieser Setter-Funktion detektiert werden. Das Gerät sendet dann eine Antwort extra für diesen Zweck. Wenn das Flag für eine Setter-Funktion nicht gesetzt ist, dann wird keine Antwort vom Gerät gesendet und Fehler werden stillschweigend ignoriert, da sie nicht detektiert werden können.

Die folgenden Funktions ID Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • ISOLATOR_BRICKLET_FUNCTION_SET_SPITFP_BAUDRATE_CONFIG = 2
  • ISOLATOR_BRICKLET_FUNCTION_SET_SPITFP_BAUDRATE = 4
  • ISOLATOR_BRICKLET_FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • ISOLATOR_BRICKLET_FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • ISOLATOR_BRICKLET_FUNCTION_RESET = 243
  • ISOLATOR_BRICKLET_FUNCTION_WRITE_UID = 248
pub fn IsolatorBricklet::set_response_expected_all(&mut self, response_expected: bool) → ()

Ändert das Response-Expected-Flag für alle Setter-Funktionen und Konfigurationsfunktionen für Callbacks diese Gerätes.

pub fn IsolatorBricklet::get_spitfp_error_count(&self) → ConvertingReceiver<SpitfpErrorCount>

Gibt die Anzahl der Fehler die während der Kommunikation zwischen Brick und Bricklet aufgetreten sind zurück.

Die Fehler sind aufgeteilt in

  • ACK-Checksummen Fehler,
  • Message-Checksummen Fehler,
  • Framing Fehler und
  • Overflow Fehler.

Die Fehlerzähler sind für Fehler die auf der Seite des Bricklets auftreten. Jedes Brick hat eine ähnliche Funktion welche die Fehler auf Brickseite ausgibt.

pub fn IsolatorBricklet::set_bootloader_mode(&self, mode: u8) → ConvertingReceiver<u8>

Setzt den Bootloader-Modus und gibt den Status zurück nachdem die Modusänderungsanfrage bearbeitet wurde.

Mit dieser Funktion ist es möglich vom Bootloader- in den Firmware-Modus zu wechseln und umgekehrt. Ein Welchsel vom Bootlodaer- in der den Firmware-Modus ist nur möglich wenn Entry-Funktion, Device Identifier und CRC vorhanden und korrekt sind.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_STATUS_OK = 0
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_STATUS_INVALID_MODE = 1
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_STATUS_NO_CHANGE = 2
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_STATUS_ENTRY_FUNCTION_NOT_PRESENT = 3
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_STATUS_DEVICE_IDENTIFIER_INCORRECT = 4
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_STATUS_CRC_MISMATCH = 5
pub fn IsolatorBricklet::get_bootloader_mode(&self) → ConvertingReceiver<u8>

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe IsolatorBricklet::set_bootloader_mode.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • ISOLATOR_BRICKLET_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4
pub fn IsolatorBricklet::set_write_firmware_pointer(&self, pointer: u32) → ConvertingReceiver<()>

Setzt den Firmware-Pointer für IsolatorBricklet::write_firmware. Der Pointer muss um je 64 Byte erhöht werden. Die Daten werden alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben (4 Datenblöcke entsprechen einer Page mit 256 Byte).

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

pub fn IsolatorBricklet::write_firmware(&self, data: [u8; 64]) → ConvertingReceiver<u8>

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von IsolatorBricklet::set_write_firmware_pointer gesetzt wurde. Die Firmware wird alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben.

Eine Firmware kann nur im Bootloader-Mode geschrieben werden.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

pub fn IsolatorBricklet::set_status_led_config(&self, config: u8) → ConvertingReceiver<()>

Setzt die Konfiguration der Status-LED. Standardmäßig zeigt die LED die Kommunikationsdatenmenge an. Sie blinkt einmal auf pro 10 empfangenen Datenpaketen zwischen Brick und Bricklet.

Die LED kann auch permanent an/aus gestellt werden oder einen Herzschlag anzeigen.

Wenn das Bricklet sich im Bootlodermodus befindet ist die LED aus.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
pub fn IsolatorBricklet::get_status_led_config(&self) → ConvertingReceiver<u8>

Gibt die Konfiguration zurück, wie von IsolatorBricklet::set_status_led_config gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • ISOLATOR_BRICKLET_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
pub fn IsolatorBricklet::get_chip_temperature(&self) → ConvertingReceiver<i16>

Gibt die Temperatur in °C, gemessen im Mikrocontroller, aus. Der Rückgabewert ist nicht die Umgebungstemperatur.

Die Temperatur ist lediglich proportional zur echten Temperatur und hat eine hohe Ungenauigkeit. Daher beschränkt sich der praktische Nutzen auf die Indikation von Temperaturveränderungen.

pub fn IsolatorBricklet::reset(&self) → ConvertingReceiver<()>

Ein Aufruf dieser Funktion setzt das Bricklet zurück. Nach einem Neustart sind alle Konfiguration verloren.

Nach dem Zurücksetzen ist es notwendig neue Objekte zu erzeugen, Funktionsaufrufe auf bestehenden führen zu undefiniertem Verhalten.

pub fn IsolatorBricklet::write_uid(&self, uid: u32) → ConvertingReceiver<()>

Schreibt eine neue UID in den Flash. Die UID muss zuerst vom Base58 encodierten String in einen Integer decodiert werden.

Wir empfehlen die Nutzung des Brick Viewers zum ändern der UID.

pub fn IsolatorBricklet::read_uid(&self) → ConvertingReceiver<u32>

Gibt die aktuelle UID als Integer zurück. Dieser Integer kann als Base58 encodiert werden um an den üblichen UID-String zu gelangen.

pub fn IsolatorBricklet::get_identity(&self) → ConvertingReceiver<Identity>

Gibt die UID, die UID zu der das Bricklet verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.

Die Position kann 'a', 'b', 'c' oder 'd' sein.

Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. Es gibt auch eine Konstante für den Device Identifier dieses Bricklets.

Konstanten

IsolatorBricklet::DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein Isolator Bricklet zu identifizieren.

Die IsolatorBricklet::get_identity Funktion und der IpConnection::get_enumerate_callback_receiver Callback der IP Connection haben ein device_identifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

IsolatorBricklet::DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines Isolator Bricklet dar.