C/C++ - RS232 Bricklet 2.0

Dies ist die Beschreibung der C/C++ API Bindings für das RS232 Bricklet 2.0. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des RS232 Bricklet 2.0 sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

Eine Installationanleitung für die C/C++ API Bindings ist Teil deren allgemeine Beschreibung.

Beispiele

Der folgende Beispielcode ist Public Domain (CC0 1.0).

Loopback

Download (example_loopback.c)

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// For this example connect the RX pin to the TX pin on the same Bricklet

#include "ip_connection.h"
#include "bricklet_rs232_v2.h"

#define HOST "localhost"
#define PORT 4223
#define UID "XYZ" // Change XYZ to the UID of your RS232 Bricklet 2.0

// Callback function for read callback
void cb_read(char *message, uint16_t message_length, void *user_data) {
    (void)user_data; // avoid unused parameter warning

    // Assume that the message consists of ASCII characters and
    // convert it from an array of chars to a NUL-terminated string
    char *buffer = (char *)malloc(message_length + 1); // +1 for the NUL-terminator
    memcpy(buffer, message, message_length);
    buffer[message_length] = '\0';

    printf("Message: \"%s\"\n", buffer);

    free(buffer);
}

int main(void) {
    // Create IP connection
    IPConnection ipcon;
    ipcon_create(&ipcon);

    // Create device object
    RS232V2 rs232;
    rs232_v2_create(&rs232, UID, &ipcon);

    // Connect to brickd
    if(ipcon_connect(&ipcon, HOST, PORT) < 0) {
        fprintf(stderr, "Could not connect\n");
        return 1;
    }
    // Don't use device before ipcon is connected

    // Register read callback to function cb_read
    rs232_v2_register_callback(&rs232,
                               RS232_V2_CALLBACK_READ,
                               (void (*)(void))cb_read,
                               NULL);

    // Enable read callback
    rs232_v2_enable_read_callback(&rs232);

    // Write "test" string
    const char *message = "test";
    uint16_t written;
    rs232_v2_write(&rs232, message, strlen(message), &written);

    printf("Press key to exit\n");
    getchar();
    rs232_v2_destroy(&rs232);
    ipcon_destroy(&ipcon); // Calls ipcon_disconnect internally
    return 0;
}

API

Jede Funktion der C/C++ Bindings gibt einen Integer zurück, welcher einen Fehlercode beschreibt. Vom Gerät zurückgegebene Daten werden, wenn eine Abfrage aufgerufen wurde, über Ausgabeparameter gehandhabt. Diese Parameter sind mit dem ret_ Präfix gekennzeichnet.

Mögliche Fehlercodes sind:

  • E_OK = 0
  • E_TIMEOUT = -1
  • E_NO_STREAM_SOCKET = -2
  • E_HOSTNAME_INVALID = -3
  • E_NO_CONNECT = -4
  • E_NO_THREAD = -5
  • E_NOT_ADDED = -6 (wird seit Bindings Version 2.0.0 nicht mehr verwendet)
  • E_ALREADY_CONNECTED = -7
  • E_NOT_CONNECTED = -8
  • E_INVALID_PARAMETER = -9
  • E_NOT_SUPPORTED = -10
  • E_UNKNOWN_ERROR_CODE = -11
  • E_STREAM_OUT_OF_SYNC = -12
  • E_INVALID_UID = -13
  • E_NON_ASCII_CHAR_IN_SECRET = -14

wie in ip_connection.h definiert.

Alle folgend aufgelisteten Funktionen sind Thread-sicher.

Grundfunktionen

void rs232_v2_create(RS232V2 *rs232_v2, const char *uid, IPConnection *ipcon)

Erzeugt ein Geräteobjekt rs232_v2 mit der eindeutigen Geräte ID uid und fügt es der IP Connection ipcon hinzu:

RS232V2 rs232_v2;
rs232_v2_create(&rs232_v2, "YOUR_DEVICE_UID", &ipcon);

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

void rs232_v2_destroy(RS232V2 *rs232_v2)

Entfernt das Geräteobjekt rs232_v2 von dessen IP Connection und zerstört es. Das Geräteobjekt kann hiernach nicht mehr verwendet werden.

int rs232_v2_write(RS232V2 *rs232_v2, const char *message, uint16_t message_length, uint16_t *ret_message_written)

Schreibt Zeichen auf die RS232-Schnittstelle. Die Zeichen können Binärdaten sein, ASCII o.ä. ist nicht notwendig.

Der Rückgabewert ist die Anzahl der Zeichen die geschrieben wurden.

Siehe rs232_v2_set_configuration() für Konfigurationsmöglichkeiten bezüglich Baudrate, Parität usw.

int rs232_v2_read(RS232V2 *rs232_v2, uint16_t length, char *ret_message, uint16_t *ret_message_length)

Gibt bis zu length Zeichen aus dem Empfangsbuffer zurück.

Anstatt mit dieser Funktion zu pollen, ist es auch möglich Callbacks zu nutzen. Diese Funktion gibt nur Daten zurück wenn der Read-Callback nicht aktiv ist. Siehe rs232_v2_enable_read_callback() und RS232_V2_CALLBACK_READ Callback.

int rs232_v2_set_configuration(RS232V2 *rs232_v2, uint32_t baudrate, uint8_t parity, uint8_t stopbits, uint8_t wordlength, uint8_t flowcontrol)

Setzt die Konfiguration für die RS232-Kommunikation. Verfügbare Optionen sind:

  • Baudrate zwischen 100 und 2000000 Baud.
  • Parität von None, Odd und Even.
  • Stopp-Bits von 1 oder 2.
  • Wortlänge zwischen 5 und 8.
  • Flow Control kann aus, Software oder Hardware sein.

Der Standard ist: 115200 Baud, Parität None, 1 Stop Bits, Wortlänge 8.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • RS232_V2_PARITY_NONE = 0
  • RS232_V2_PARITY_ODD = 1
  • RS232_V2_PARITY_EVEN = 2
  • RS232_V2_STOPBITS_1 = 1
  • RS232_V2_STOPBITS_2 = 2
  • RS232_V2_WORDLENGTH_5 = 5
  • RS232_V2_WORDLENGTH_6 = 6
  • RS232_V2_WORDLENGTH_7 = 7
  • RS232_V2_WORDLENGTH_8 = 8
  • RS232_V2_FLOWCONTROL_OFF = 0
  • RS232_V2_FLOWCONTROL_SOFTWARE = 1
  • RS232_V2_FLOWCONTROL_HARDWARE = 2
int rs232_v2_get_configuration(RS232V2 *rs232_v2, uint32_t *ret_baudrate, uint8_t *ret_parity, uint8_t *ret_stopbits, uint8_t *ret_wordlength, uint8_t *ret_flowcontrol)

Gibt die Konfiguration zurück, wie von rs232_v2_set_configuration() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • RS232_V2_PARITY_NONE = 0
  • RS232_V2_PARITY_ODD = 1
  • RS232_V2_PARITY_EVEN = 2
  • RS232_V2_STOPBITS_1 = 1
  • RS232_V2_STOPBITS_2 = 2
  • RS232_V2_WORDLENGTH_5 = 5
  • RS232_V2_WORDLENGTH_6 = 6
  • RS232_V2_WORDLENGTH_7 = 7
  • RS232_V2_WORDLENGTH_8 = 8
  • RS232_V2_FLOWCONTROL_OFF = 0
  • RS232_V2_FLOWCONTROL_SOFTWARE = 1
  • RS232_V2_FLOWCONTROL_HARDWARE = 2

Fortgeschrittene Funktionen

int rs232_v2_set_buffer_config(RS232V2 *rs232_v2, uint16_t send_buffer_size, uint16_t receive_buffer_size)

Setzt die Größe des Sende- und Empfangsbuffers. In Summe müssen die Buffer eine Größe von 10240 Byte (10kb) haben, die Minimalgröße ist 1024 Byte (1kb) für beide.

Der aktuelle Bufferinhalt geht bei einem Aufruf dieser Funktion verloren.

Der Sendebuffer hält die Daten welche über rs232_v2_write() übergeben und noch nicht geschrieben werden konnten. Der Empfangsbuffer hält Daten welche über RS232 empfangen wurden aber noch nicht über rs232_v2_read() oder RS232_V2_CALLBACK_READ Callback an ein Nutzerprogramm übertragen werden konnten.

Die Standardkonfiguration ist 5120 Byte (5kb) pro Buffer.

int rs232_v2_get_buffer_config(RS232V2 *rs232_v2, uint16_t *ret_send_buffer_size, uint16_t *ret_receive_buffer_size)

Gibt die Buffer-Konfiguration zurück, wie von rs232_v2_set_buffer_config() gesetzt.

int rs232_v2_get_buffer_status(RS232V2 *rs232_v2, uint16_t *ret_send_buffer_used, uint16_t *ret_receive_buffer_used)

Gibt die aktuell genutzten Bytes des Sende- und Empfangsbuffers zurück.

Siehe rs232_v2_set_buffer_config() zur Konfiguration der Buffergrößen.

int rs232_v2_get_error_count(RS232V2 *rs232_v2, uint32_t *ret_error_count_overrun, uint32_t *ret_error_count_parity)

Gibt die aktuelle Anzahl an Overrun und Parity Fehlern zurück.

int rs232_v2_get_api_version(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t ret_api_version[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.

int rs232_v2_get_response_expected(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t function_id, bool *ret_response_expected)

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 rs232_v2_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.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • RS232_V2_FUNCTION_ENABLE_READ_CALLBACK = 3
  • RS232_V2_FUNCTION_DISABLE_READ_CALLBACK = 4
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_CONFIGURATION = 6
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_BUFFER_CONFIG = 8
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • RS232_V2_FUNCTION_RESET = 243
  • RS232_V2_FUNCTION_WRITE_UID = 248
int rs232_v2_set_response_expected(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t function_id, bool response_expected)

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 Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • RS232_V2_FUNCTION_ENABLE_READ_CALLBACK = 3
  • RS232_V2_FUNCTION_DISABLE_READ_CALLBACK = 4
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_CONFIGURATION = 6
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_BUFFER_CONFIG = 8
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_WRITE_FIRMWARE_POINTER = 237
  • RS232_V2_FUNCTION_SET_STATUS_LED_CONFIG = 239
  • RS232_V2_FUNCTION_RESET = 243
  • RS232_V2_FUNCTION_WRITE_UID = 248
int rs232_v2_set_response_expected_all(RS232V2 *rs232_v2, bool response_expected)

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

int rs232_v2_get_spitfp_error_count(RS232V2 *rs232_v2, uint32_t *ret_error_count_ack_checksum, uint32_t *ret_error_count_message_checksum, uint32_t *ret_error_count_frame, uint32_t *ret_error_count_overflow)

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.

int rs232_v2_set_bootloader_mode(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t mode, uint8_t *ret_status)

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:

  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4
  • RS232_V2_BOOTLOADER_STATUS_OK = 0
  • RS232_V2_BOOTLOADER_STATUS_INVALID_MODE = 1
  • RS232_V2_BOOTLOADER_STATUS_NO_CHANGE = 2
  • RS232_V2_BOOTLOADER_STATUS_ENTRY_FUNCTION_NOT_PRESENT = 3
  • RS232_V2_BOOTLOADER_STATUS_DEVICE_IDENTIFIER_INCORRECT = 4
  • RS232_V2_BOOTLOADER_STATUS_CRC_MISMATCH = 5
int rs232_v2_get_bootloader_mode(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t *ret_mode)

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe rs232_v2_set_bootloader_mode().

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER = 0
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE = 1
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_BOOTLOADER_WAIT_FOR_REBOOT = 2
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_REBOOT = 3
  • RS232_V2_BOOTLOADER_MODE_FIRMWARE_WAIT_FOR_ERASE_AND_REBOOT = 4
int rs232_v2_set_write_firmware_pointer(RS232V2 *rs232_v2, uint32_t pointer)

Setzt den Firmware-Pointer für rs232_v2_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.

int rs232_v2_write_firmware(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t data[64], uint8_t *ret_status)

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von rs232_v2_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.

int rs232_v2_set_status_led_config(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t config)

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:

  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
int rs232_v2_get_status_led_config(RS232V2 *rs232_v2, uint8_t *ret_config)

Gibt die Konfiguration zurück, wie von rs232_v2_set_status_led_config() gesetzt.

Die folgenden Konstanten sind für diese Funktion verfügbar:

  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_OFF = 0
  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_ON = 1
  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_HEARTBEAT = 2
  • RS232_V2_STATUS_LED_CONFIG_SHOW_STATUS = 3
int rs232_v2_get_chip_temperature(RS232V2 *rs232_v2, int16_t *ret_temperature)

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.

int rs232_v2_reset(RS232V2 *rs232_v2)

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.

int rs232_v2_write_uid(RS232V2 *rs232_v2, uint32_t uid)

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.

int rs232_v2_read_uid(RS232V2 *rs232_v2, uint32_t *ret_uid)

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

int rs232_v2_get_identity(RS232V2 *rs232_v2, char ret_uid[8], char ret_connected_uid[8], char *ret_position, uint8_t ret_hardware_version[3], uint8_t ret_firmware_version[3], uint16_t *ret_device_identifier)

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.

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

void rs232_v2_register_callback(RS232V2 *rs232_v2, int16_t callback_id, void (*function)(void), void *user_data)

Registriert die function für die gegebene callback_id. Die user_data werden der Funktion als letztes Parameter mit übergeben.

Die verfügbaren Callback IDs mit den zugehörigen Funktionssignaturen sind unten zu finden.

int rs232_v2_enable_read_callback(RS232V2 *rs232_v2)

Aktiviert den RS232_V2_CALLBACK_READ Callback.

Im Startzustand ist der Callback deaktiviert.

int rs232_v2_disable_read_callback(RS232V2 *rs232_v2)

Deaktiviert den RS232_V2_CALLBACK_READ Callback.

Im Startzustand ist der Callback deaktiviert.

int rs232_v2_is_read_callback_enabled(RS232V2 *rs232_v2, bool *ret_enabled)

Gibt true zurück falls RS232_V2_CALLBACK_READ Callback aktiviert ist, false sonst.

Callbacks

Callbacks können registriert werden um zeitkritische oder wiederkehrende Daten vom Gerät zu erhalten. Die Registrierung kann mit der Funktion rs232_v2_register_callback() durchgeführt werden. Die Parameter bestehen aus dem Geräteobjekt, der Callback ID, der Callback Funktion und optionalen Benutzer Daten:

void my_callback(int p, void *user_data) {
    printf("parameter: %d\n", p);
}

rs232_v2_register_callback(&rs232_v2, RS232_V2_CALLBACK_EXAMPLE, (void (*)(void))my_callback, NULL);

Die verfügbaren IDs mit den zugehörigen Callback Funktionssignaturen werden weiter unten beschrieben.

Bemerkung

Callbacks für wiederkehrende Ereignisse zu verwenden ist immer zu bevorzugen gegenüber der Verwendung von Abfragen. Es wird weniger USB-Bandbreite benutzt und die Latenz ist erheblich geringer, da es keine Paketumlaufzeit gibt.

RS232_V2_CALLBACK_READ
void callback(char *message, uint16_t message_length, void *user_data)

Dieser Callback wird aufgerufen wenn neue Daten zur Verfügung stehen.

Dieser Callback kann durch rs232_v2_enable_read_callback() aktiviert werden.

Bemerkung

Falls das Rekonstruieren des Wertes fehlschlägt, wird der Callback mit NULL für message ausgelöst.

RS232_V2_CALLBACK_ERROR_COUNT
void callback(uint32_t error_count_overrun, uint32_t error_count_parity, void *user_data)

Dieser Callback wird aufgerufen wenn ein neuer Fehler auftritt. Er gibt die Anzahl der aufgetreten Overrun und Parity Fehler zurück.

Konstanten

RS232_V2_DEVICE_IDENTIFIER

Diese Konstante wird verwendet um ein RS232 Bricklet 2.0 zu identifizieren.

Die rs232_v2_get_identity() Funktion und der IPCON_CALLBACK_ENUMERATE Callback der IP Connection haben ein device_identifier Parameter um den Typ des Bricks oder Bricklets anzugeben.

RS232_V2_DEVICE_DISPLAY_NAME

Diese Konstante stellt den Anzeigenamen eines RS232 Bricklet 2.0 dar.