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【LKS32AT085評測】2.電動自行車一線通應(yīng)用之SIF

2023-05-23
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本帖最后由 yang377156216 于 2022-9-19 15:47 編輯 #申請原創(chuàng)# @21小跑堂前言前面說到可以通過某個專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用去打開市場，這里想推薦一個領(lǐng)域：兩輪電動自行車。這個東西相信大家都非常熟悉，幾乎每天都

本帖最后由 yang377156216 于 2022-9-19 15:47 編輯
#申請原創(chuàng)# @21小跑堂

前言

前面說到可以通過某個專業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用去打開市場，這里想推薦一個領(lǐng)域：兩輪電動自行車。這個東西相信大家都非常熟悉，幾乎每天都要與它打交道，屬于家家必備的一大件了。就我所知，目前一輛兩輪車上面要用到主控芯片的有這幾大電子設(shè)備：電機電控器、鋰電池 BMS、蓄電池充電器、液晶儀表盤、智能輪轂鎖、防盜報警器以及高端點的還帶中央物聯(lián)網(wǎng)數(shù)采模塊。此外還有周邊衍生出來的一些產(chǎn)品：智能交流/直流充電樁、換電柜以及專業(yè)的新能源檢測設(shè)備等等�？梢钥吹竭@個領(lǐng)域?qū)?MCU 的需求量是巨大的，盡管與汽車電子的要求差距很大，但我相信發(fā)展到最后，這個領(lǐng)域的所有電子產(chǎn)品也需要起碼達(dá)到工業(yè)級的標(biāo)準(zhǔn)了，而不會再像現(xiàn)在這么 Low。之前與行業(yè)內(nèi)的客戶工程師聊天，據(jù)說雅迪無錫研發(fā)就一直有在招聘比亞迪的汽車應(yīng)用開發(fā)工程師去搞兩輪車的應(yīng)用，卷到極致了吧？！那正好說明這條賽道的生意機會多多呀。

兩輪電動車行業(yè)情況

根據(jù)中國自行車協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2021年我國電動兩輪車保有量已經(jīng)達(dá)到3.4億輛，電動車?yán)塾嬩N量達(dá)成4100萬輛。按照當(dāng)前電動兩輪車的 3~5 年自然更替的周期來看，這是一個市場規(guī)模千億級、且穩(wěn)定發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

有專家預(yù)計，2022年中國兩輪電動車保有量將達(dá)到3.5億輛。且市場需求仍將保持增長態(tài)勢，未來三年，電動兩輪車替換量有望達(dá)到8000萬輛，整體需求量約1.8億輛，年均銷售量超過6000萬輛。

2021年兩輪電動車市場集中度進(jìn)一步提高，品牌生存競爭加劇，以雅迪為代表的傳統(tǒng)品牌企業(yè)通過高端化、智能化產(chǎn)品路線提升品牌價值，以九號、小牛為代表的新勢力品牌大舉鋪設(shè)渠道擴張份額。2021年兩輪電動車產(chǎn)品智能化水平明顯提升，未來必將還出現(xiàn)新勢力品牌的鯰魚效應(yīng)。

進(jìn)入2022年，隨著大量城市電動車新國標(biāo)過渡期結(jié)束，兩輪電動車換購又將迎來一輪小高峰；此外，在節(jié)能減排、碳達(dá)峰、綠色出行等政策指引及產(chǎn)業(yè)鏈上下游發(fā)展助推下，兩輪電動車市場依舊擁有較大的增長潛力。在高質(zhì)量發(fā)展的時代背景驅(qū)動及消費升級需求推動下，兩輪電動車產(chǎn)品向高品質(zhì)、智能化、個性化發(fā)展。電池續(xù)航、性能進(jìn)一步提升，車型設(shè)計更加符合細(xì)分用戶騎行場景需要；智能化技術(shù)應(yīng)用水平提升，使用體驗升級。在智能化發(fā)展趨勢下，兩輪電動車的市場競爭將逐漸導(dǎo)向產(chǎn)品智能化競爭以及基于智能兩輪電動車的服務(wù)生態(tài)的競爭。

不僅國內(nèi)保有量以及銷量數(shù)據(jù)在逐年遞增，在國際市場出口數(shù)量和金額更是呈大幅上升趨勢，以下兩圖分別展示了這兩組數(shù)據(jù)：

關(guān)于更多的行業(yè)分析，可以參見我附件內(nèi)容中的兩份調(diào)研報告：

艾瑞咨詢聯(lián)合魯大師發(fā)布的一則研究報告--《2022年中國兩輪電動車行業(yè)白皮書》

電子發(fā)燒友記者發(fā)布的一則新聞--《兩輪電動車市場需求廣闊》

電動自行車通信協(xié)議團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

電動自行車安全問題關(guān)系人民群眾生命財產(chǎn)安全、關(guān)系社會和諧穩(wěn)定，強化電動自行車先期治理既是保障群眾生命財產(chǎn)安全的重要舉措，也是目前推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、搶占市場份額的重要抓手。為了更規(guī)范化的管理電動自行車生產(chǎn)、銷售與安全使用，需要有一些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)在符合民生國情的基礎(chǔ)上頒布出來。

眾所周知，無錫是全國最大的電動車生產(chǎn)基地之一，集中了新日、雅迪、愛瑪、臺鈴、小刀等頭部品牌，帶動了江蘇及本地近300多家整車、配件企業(yè)為全國貢獻(xiàn)了三分之一多的產(chǎn)銷量，無錫電動車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展態(tài)勢，是全國電動車行業(yè)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。同時，無錫市已有電動車銷售門店800多家，備案銷售品牌724家，電動車社會保有量已超350多萬輛，雅迪、新日、愛瑪、臺鈴、小刀、新蕾、歐派、新大洲、金箭、小鳥、格林豪泰、捷安特、小牛、九號、綠源、綠佳、立馬等知名品牌在無錫均有銷售。由此可見，無錫市電動車的生產(chǎn)、銷售、上牌、上路行駛、市場監(jiān)管等工作尤為重要。

4月25日，江蘇省自行車電動車協(xié)會根據(jù)《江蘇省自行車電動車協(xié)會團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》有關(guān)規(guī)定，正式批準(zhǔn)發(fā)布《電動自行車通信協(xié)議》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)編號為：T/JSEBA 0022022，該標(biāo)準(zhǔn)將于今年10月25日起正式實施。此次《電動自行車通信協(xié)議》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，由無錫市市場監(jiān)管局、市工信局指導(dǎo)，江蘇省自行車電動車協(xié)會牽頭，聯(lián)合主要生產(chǎn)廠家、認(rèn)證機構(gòu)、質(zhì)檢部門、科研院所等單位組成起草小組，歷時4個多月，進(jìn)行了多輪認(rèn)真討論與修訂，并采納了社會與行業(yè)專家意見后完成。這份標(biāo)準(zhǔn)是極具歷史意義和代表性質(zhì)的。

最終形成的通訊協(xié)議團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)中主要涉及到了常用的通訊協(xié)議，分別為一線通、RS485 和 CAN ，完整版的文檔我也搜索到了，一并放在附件里給大家參閱。

一線通 SIF 協(xié)議

下面要講今天的主角了一線通 SIF 協(xié)議。在早些年間很多 MCU 都沒有標(biāo)準(zhǔn)的串行 UART 通訊口，更加別說帶 IIC、SPI 等接口了，外圍硬件通訊接口資源嚴(yán)重匱乏，在需要和其它設(shè)備或者器件進(jìn)行簡單的通訊時（速度要求不高，硬件上只能提供一根通訊線），可以使用 SIF 協(xié)議來完成數(shù)據(jù)交互。什么是一線通 SIF 呢？以下框圖示意了一個連接應(yīng)用場景：

SIF 協(xié)議滿足以下一些特點：

一線通 SIF 協(xié)議比較簡單，實現(xiàn)起來成本較低，適用于一些數(shù)據(jù)量不大且通訊品質(zhì)要求不那么高的場景；
屬于單線主從單工通訊模式，類似 1-Wire 協(xié)議但又與之有很大不同，為單工通訊的，即設(shè)備要么僅作為發(fā)送端，要么僅作為接收方，比如上面框圖中 BMS 為發(fā)送發(fā)（主機），控制器和充電器僅為接收方（從機）；
波特率要么像 UART 一樣提前固定好，要么讓接收端自動適應(yīng)發(fā)送方的同步信號從而來解析出匹配到的波特率；
一次傳輸一幀數(shù)據(jù)，每幀數(shù)據(jù)由同步信號（發(fā)送主報文的前導(dǎo)信號） + 數(shù)據(jù)信號（8bit * 12個數(shù)據(jù)位的有效數(shù)據(jù)內(nèi)容，按一定占空比進(jìn)行發(fā)送）+ 結(jié)束信號（一幀完整的數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束的標(biāo)志信號） 3個部分組成，傳輸結(jié)束后要求線路空閑狀態(tài)為低電平，每次傳輸需一次性完整傳輸所有數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)的電平遵守 TTL 規(guī)范。

一般一線通接口原理設(shè)計如下，IN 為主機單片機的輸出口，OUT 為總線接口：

可以看到主機的輸出口是為下拉的，一般 IO 內(nèi)部自帶下拉也可以外部增加下拉電阻，而接收方的從機默認(rèn)是需要被上拉的，上拉電阻值一般要求為 5V上拉 2.2K，3.3V 上拉 1K。

SIF 邏輯電平信號定義如下：

關(guān)于信號定義還有如下一些注意點：

32Tosc 范圍為 0.5ms，考慮到響應(yīng)速度，不要超過1ms
同步信號：>992Tosc 的低電平 + 32Tosc 的高電平，空閑位時間>15ms（0.5ms*992/32=15ms）
數(shù)據(jù)位邏輯 1 符合高電平時間 > 低電平時間 + 0.5ms；
數(shù)據(jù)位邏輯 0 符合低電平時間 > 高電平時間 + 0.5ms；
高低電平的比例一般使用 0.5ms 和 1ms 的比例，及占空比為 1:2 （適宜取 75%）

凌鷗 SIF 接口驅(qū)動代碼

如果不用硬件 SIF 接口而用定時器中斷+IO 模擬，那需要將定時器更新時長設(shè)置為一個 Tosc，在中斷處理函數(shù)中判斷是否有數(shù)據(jù)需要發(fā)送，調(diào)用如下發(fā)送數(shù)據(jù)的處理函數(shù)：

#define SIF_VERSION 1
#define SIF_SYNC 53
#define SIF_SEND_COUNT 3
volatile static uint8_t sif_sync_tosc = 0;
volatile static uint8_t sif_send_tosc = 0;
volatile static uint8_t state_mode = 0;
volatile static int8_t bit_cnt = 7;
volatile static uint8_t byte_cnt = 0;
static uint8_t result[64] = {0};//需要發(fā)送的數(shù)據(jù)
volatile static uint8_t length = 0;//數(shù)據(jù)的長度
static void sif_send_data_handle(uint8_t state)
{
switch(state)
{
case SYNC_SIGNAL://同步模式
if (sif_sync_tosc < SIF_SYNC - 2) {
sif_turn_off();
} else {
sif_turn_on();
}
sif_sync_tosc++;
if (sif_sync_tosc >= SIF_SYNC)
{
state_mode = SEND_DATA;
sif_sync_tosc = 0;
bit_cnt = 7;
byte_cnt = 0;
sif_send_tosc = 0;
}
break;
case SEND_DATA: //發(fā)送數(shù)據(jù)
static uint8_t res;
uint8_t count = SIF_SEND_COUNT;
static uint8_t nums = sizeof(uint8_t) * 8;
uint8_t *p = (uint8_t *)result;
sif_send_tosc = sif_send_tosc % count;
uint8_t data = (p[byte_cnt] >> bit_cnt) & 0x1;
if (data)
{
if (sif_send_tosc == 0)
{
sif_turn_off();
sif_send_tosc ++;
}
else if (sif_send_tosc == 1)
{
sif_turn_on();
sif_send_tosc ++;
} else {
sif_send_tosc = 0;
}
}
else
{
if (sif_send_tosc == 0)
{
sif_turn_off();
sif_send_tosc++;
}
else if (sif_send_tosc == 2)
{
sif_turn_on();
sif_send_tosc = 0;
} else
{
sif_send_tosc++;
}
}
if (sif_send_tosc == 0)
{
if (--bit_cnt < 0)
{
byte_cnt++;
bit_cnt = 7;
}
if (byte_cnt >= length)
{
state_mode = SEND_DATA_COMPLETE;
break;
}
}
break;
case SEND_DATA_COMPLETE://數(shù)據(jù)發(fā)送完成，將標(biāo)志位清0
state_mode = 0;
sif_turn_off();
length = 0;
memset(result, 0, sizeof(result));
break;
default:
break;
}
}

復(fù)制代碼

可以發(fā)現(xiàn)模擬的方式發(fā)送 SIF 數(shù)據(jù)幀還是非常復(fù)雜的，下面來看看使用凌鷗的 SIF 接口如何實現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)。由于官方SDK 開發(fā)包以及其它參考資料中都沒有提及該接口如何使用，底層驅(qū)動函數(shù)庫中也還沒有將其做好來直接給用戶使用，所以得根據(jù) UM 手冊和參照 UART 的抽象層驅(qū)動寫法自己去實現(xiàn)。

下面為 SIF 外設(shè)驅(qū)動程序 lks32at08x_sif.c 和 lks32at08x_sif.h ：

/*******************************************************************************
* 版權(quán)所有 (C)2015, LINKO SEMICONDUCTOR Co.ltd
*
* 文件名稱： lks32at08x_sif.c
* 文件標(biāo)識：
* 內(nèi)容摘要： SIF 外設(shè)驅(qū)動程序
* 其它說明：無
* 當(dāng)前版本： V 1.0
* 作者： yang377156216
* 完成日期：
*
* 修改記錄1：
* 修改日期：
* 版本號：V 1.0
* 修改人：
* 修改內(nèi)容：創(chuàng)建
*
******************************************************************************/
#include "lks32at08x_sif.h"
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： void SIF_Init(SIF_TypeDef *SIFx, SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct)
功能描述： SIF 初始化
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_TypeDef *SIFx, SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct
輸出參數(shù)：無
返回值：無
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
void SIF_Init(SIF_TypeDef *SIFx, SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct)
{
if (SIFx == SIF0)
{
//開啟 SIF 的時鐘，這里默認(rèn)就是開啟的;
}
SIFx ->CFG &= ~(0x01 << 1);
SIFx ->CFG |= (SIF_InitStruct->Endian << 1);
SIFx ->FREQ &= ~(0x0F << 4);
SIFx ->FREQ |= (SIF_InitStruct->Tosc << 4);
SIFx ->FREQ &= ~(0x01 << 0);
SIFx ->FREQ |= (SIF_InitStruct->Duty << 0);
SIFx ->IRQ &= ~(0x01 << 0);
SIFx ->IRQ |= (SIF_InitStruct->TxIE << 0);
}
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： void SIF_DeInit(SIF_TypeDef *SIFx)
功能描述： SIF 反初始化
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_TypeDef *SIFx
輸出參數(shù)：無
返回值：無
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
void SIF_DeInit(SIF_TypeDef *SIFx)
{
SIFx ->CFG = 1;
SIFx ->FREQ = 0;
SIFx ->IRQ = 0;
SIFx ->WDATA = 0;
SIFx ->CFG = 0;
}
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： void SIF_StructInit(SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct)
功能描述： SIF 結(jié)構(gòu)體初始化
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct
輸出參數(shù)：無
返回值：無
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
void SIF_StructInit(SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct)
{
SIF_InitStruct->Duty = SIF_DUTY_2_1;
SIF_InitStruct->Endian = SIF_ENDIAN_LSB;
SIF_InitStruct->Tosc = SIF_Tosc_32US_Default;
SIF_InitStruct->TxIE = SIF_TX_IE_DIS;
}
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： void SIF_MouduleEnable(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable)
功能描述： SIF 模塊使能/關(guān)閉
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable
輸出參數(shù)：無
返回值：無
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
void SIF_MouduleEnable(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable)
{
if(enable == ENABLE)
{
SIFx ->CFG |= SIF_MODULE_EN;
}
else
{
SIFx ->CFG &= ~SIF_MODULE_EN;
}
}
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： void SIF_LastByte_Set(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable)
功能描述： SIF 結(jié)束本次傳輸
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable
輸出參數(shù)：無
返回值：無
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
void SIF_LastByte_Set(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable)
{
if(enable == ENABLE)
{
SIFx ->CFG |= SIF_LAST_BYTE_EN;
}
}
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： void SIF_SendData(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t data)
功能描述： SIF 發(fā)送數(shù)據(jù)
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t data
輸出參數(shù)：無
返回值：無
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
void SIF_SendData(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t data)
{
SIFx->WDATA = data;
}
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： uint32_t SIF_GetIRQFlag(SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag)
功能描述：取得 SIF 中斷標(biāo)志
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag
輸出參數(shù)：無
返回值： SIF 中斷標(biāo)志
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
uint32_t SIF_GetIRQFlag(SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag)
{
if (((SIFx->IRQ & tempFlag) != Bit_RESET) && \
(SIFx->IRQ & SIF_TX_IE_EN) != Bit_RESET)
{
return 1;
}
return 0;
}
/*******************************************************************************
函數(shù)名稱： void SIF_ClearIRQFlag(SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag)
功能描述：清除 SIF 中斷標(biāo)志位
操作的表：無
輸入?yún)?shù)： SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag
輸出參數(shù)：無
返回值：無
其它說明：
修改日期版本號修改人修改內(nèi)容
-------------------------------------------------------------------------------
2022/08/19 V1.0 yang377156216 創(chuàng)建
******************************************************************************/
void SIF_ClearIRQFlag(SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag)
{
SIFx->IRQ |= tempFlag;
}
/*********************** (C) COPYRIGHT LINKO SEMICONDUCTOR *****END OF FILE****/

復(fù)制代碼

/*******************************************************************************
* 版權(quán)所有 (C)2015, LINKO SEMICONDUCTOR Co.ltd
*
* 文件名稱： lks32at08x_sif.h
* 文件標(biāo)識：
* 內(nèi)容摘要： SIF 驅(qū)動頭文件
* 其它說明：無
* 當(dāng)前版本： V 1.0
* 作者： yang377156216
* 完成日期：
*
* 修改記錄1：
* 修改日期：
* 版本號：V 1.0
* 修改人：
* 修改內(nèi)容：創(chuàng)建
*
******************************************************************************/
#ifndef __LKS32AT08x_SIF_H
#define __LKS32AT08x_SIF_H
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "lks32mc08x_lib.h"
typedef struct
{
__IO uint32_t CFG;
__IO uint32_t FREQ;
__IO uint32_t IRQ;
__IO uint32_t WDATA;
} SIF_TypeDef;
typedef enum
{
SIF_Tosc_32US_Default = 0x00,
SIF_Tosc_32US = 0x01,
SIF_Tosc_64US = 0x02,
SIF_Tosc_96US = 0x03,
SIF_Tosc_128US = 0x04,
SIF_Tosc_160US = 0x05,
SIF_Tosc_192US = 0x06,
SIF_Tosc_220US = 0x07,
SIF_Tosc_256US = 0x08,
SIF_Tosc_288US = 0x09,
SIF_Tosc_320US = 0x0A,
} SIF_ToscSet;
typedef struct
{
uint8_t Endian; /*SIF 大小端，1 = MSB , 0 = LSB 默認(rèn)*/
uint8_t Tosc; /*96Mhz 系統(tǒng)時鐘下，基準(zhǔn)時間單位 Tosc 設(shè)置*/
uint8_t Duty; /*SIF 傳輸 Data 占空比*/
uint8_t TxIE; /*發(fā)送中斷使能*/
} SIF_InitTypeDef;
#ifndef SIF0
#define SIF0 ((SIF_TypeDef *) SIF_BASE)
#endif
#ifndef SIF_MCU_MCLK
#define SIF_MCU_MCLK (96000000LL) /* 系統(tǒng)時鐘 */
#endif
#define SIF_LAST_BYTE_EN (1 << 4) /*是否結(jié)束本次傳輸*/
#define SIF_ENDIAN_LSB 0 /*低端先發(fā)送*/
#define SIF_ENDIAN_MSB 1 /*高端先發(fā)送*/
#define SIF_MODULE_EN (1 << 0) /*SIF 模塊使能*/
#define SIF_DUTY_2_1 0 /*占空比為 2:1*/
#define SIF_DUTY_3_1 1 /*占空比為 3:1*/
#define SIF_TX_IE_DIS 0 /*SIF 中斷禁止*/
#define SIF_TX_IE_EN 1 /*SIF 中斷使能*/
/*中斷標(biāo)志定義*/
#define SIF_TX_IFLAG (1 << 4) /*發(fā)送完成中斷*/
void SIF_MouduleEnable(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable);
void SIF_LastByte_Set(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t enable);
void SIF_DeInit(SIF_TypeDef *SIFx);
void SIF_Init(SIF_TypeDef *SIFx, SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct);
void SIF_StructInit(SIF_InitTypeDef *SIF_InitStruct);
void SIF_SendData(SIF_TypeDef *SIFx, uint8_t data);
uint32_t SIF_GetIRQFlag(SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag);
void SIF_ClearIRQFlag(SIF_TypeDef *SIFx, uint32_t tempFlag);
#endif /*__lks32mc08x_SIF_H */
/************************ (C) COPYRIGHT LINKO SEMICONDUCTOR *****END OF FILE****/

復(fù)制代碼

驅(qū)動代碼寫好后編寫了測試的發(fā)送代碼，只需要調(diào)用 SIF_SendData 這個接口即可實現(xiàn)發(fā)送 SIF 幀數(shù)據(jù)，另外還更改了不同的占空比和 Tosc 時間進(jìn)行測試，驗證了底層驅(qū)動的正確性，將驅(qū)動添加進(jìn)了 lib 包中：

整個測試工程的 keil 目錄如下：

下面是抓取的邏輯圖：

該接口只能做到硬件的 SIF 發(fā)送，而要做接收的話還得用傳統(tǒng)的定時器 + 一個GPIO口模擬方式進(jìn)行采樣解析，接收解析代碼參考之前其它平臺使用過的成功示例：

/*******************************************************************************
*@時間 : 2022-2-22
*@摘要 : 主程序文件
*@芯片 :
*
*******************************************************************************/
/*================================= Demo說明 ===================================
定時器 + 一個GPIO口進(jìn)行通訊數(shù)據(jù)讀取
==============================================================================*/
/* 包含的頭文件 ---------------------------------------------------------------*/
//與實際單片機相關(guān)
/* 宏定義 ---------------------------------------------------------------------*/
#define DATA_REV_PIN gpio_input_bit_get(GPIOB,BIT(9)) //定義數(shù)據(jù)接收引腳(根據(jù)實際項目進(jìn)行更改)
#define LOW 0 //低電平
#define HIGH 1 //高電平
#define SYNC_L_TIME_NUM 1100 //同步信號低電平時間：50ms = 50000us / 50us = 1000
#define SYNC_H_TIME_NUM_MIN 8 //同步信號高電平最小時間：500-100us = 400us / 50us = 8
#define SYNC_H_TIME_NUM_MAX 12 //同步信號高電平最大時間：500+100us = 600us / 50us = 12
#define SHORT_TIME_NUM_MIN 9 //一個邏輯周期中短的時間最小值：500-50us = 450us / 50us = 9
#define SHORT_TIME_NUM_MAX 11 //一個邏輯周期中短的時間最大值：500+50us = 550us / 50us = 11
#define LONG_TIME_NUM_MIN 18 //一個邏輯周期中長的時間最小值：1ms-100us = 900us / 50us = 18
#define LONG_TIME_NUM_MAX 22 //一個邏輯周期中長的時間最大值：1ms+100us = 1100us / 50us = 22
#define LOGIC_CYCLE_NUM_MIN 26 //一個邏輯周期最小時間：1.5ms-200us = 1300us / 50us = 26
#define LOGIC_CYCLE_NUM_MAX 34 //一個邏輯周期最大時間：1.5ms+200us = 1700us / 50us = 34
#define HALF_LOGIC_CYCLE_MIN 13 //一個邏輯周期的1/2最小時間：750-100us = 650us / 50us = 13
#define HALF_LOGIC_CYCLE_MAX 17 //一個邏輯周期的1/2最大時間：750+100us = 850us / 50us = 17
#define END_SIGNAL_TIME_NUM 100 //結(jié)束信號電平時間：5ms低電平 + Nms高電平，實際檢測5ms低電平就行，一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完成后檢測5ms低電平就代表完成了，不發(fā)數(shù)據(jù)的時候上拉電阻拉高了
#define REV_BIT_NUM 8 //接收的bit位個數(shù)，看是按字節(jié)接收還是按字接收，1字節(jié)=8bit，1字=2字節(jié)=16bit
#define REV_DATA_NUM 12 //接收的數(shù)據(jù)個數(shù)
/* 類型定義 -------------------------------------------------------------------*/
typedef enum
{
INITIAL_STATE=0, //初始狀態(tài)，等待接收同步信號
SYNC_L_STATE=1, //接收同步低電平信號狀態(tài)
SYNC_H_STATE=2, //接收同步高電平信號狀態(tài)
DATA_REV_STATE=3, //讀取數(shù)據(jù)碼電平狀態(tài)
END_SIGNAL_STATE=4, //接收結(jié)束電平信號狀態(tài)
RESTART_REV_STATE=5 //接收過程出錯重新接收狀態(tài)
}REV_STATE_e; //接收數(shù)據(jù)狀態(tài)枚舉
/* 變量定義 -------------------------------------------------------------------*/
unsigned char receive_state=0; //接收數(shù)據(jù)狀態(tài)
unsigned char receive_bit_num=0; //接收的bit位個數(shù)
unsigned char receive_data_num=0; //接收的數(shù)據(jù)個數(shù)
//接收數(shù)據(jù)緩存數(shù)組-用一個數(shù)組來緩存數(shù)據(jù)，51個數(shù)據(jù)字節(jié)
unsigned char receive_data_buf[REV_DATA_NUM]={0};
unsigned char receive_data[REV_DATA_NUM] = {0};
unsigned int H_L_Level_time_cnt=0; //高低電平時間計數(shù)
uint8_t start_H_L_Level_timming_flag=0; //開始高低電平計時標(biāo)記
uint8_t has_read_bit = 0; //1-已經(jīng)讀取一個bit位
uint8_t check_OK = 0; //1-校驗和正確，0-校驗和失敗
uint8_t read_success=0; //一幀數(shù)據(jù)是否讀取成功，0-不成功，1-成功
uint8_t Pin_Old = 0;
uint8_t Pin_New = 0;
uint8_t Pin_Change_Flag = 0;
uint8_t BitFinish_Flag = 0;
/* 函數(shù)聲明 -------------------------------------------------------------------*/
void GPIO_Init(void); //GPIO初始化函數(shù)
void Timer1_Init(void); //定時器1初始化函數(shù)
void Receive_Data_Handle(void); //接收數(shù)據(jù)處理
void Check_Sum_Handle(void); //校驗和處理
/* 函數(shù)定義 -------------------------------------------------------------------*/
/*******************************************************************************
*函數(shù)名稱 : SIF_Handle
*函數(shù)功能 : SIF 解析函數(shù)，在主循環(huán)中調(diào)用
*輸入?yún)?shù) : void
*輸出返回 : void
*******************************************************************************/
void main(void)
{
GPIO_Init(); //GPIO初始化，設(shè)置數(shù)據(jù)接收引腳P10為浮空輸入，檢測高低電平
Timer1_Init(); //定時器1初始化，定時周期為：5微秒
while(1)
{
SIF_Handle();
}
}
/*******************************************************************************
*函數(shù)名稱 : SIF_Handle
*函數(shù)功能 : SIF 解析函數(shù)，在主循環(huán)中調(diào)用
*輸入?yún)?shù) : void
*輸出返回 : void
*******************************************************************************/
void SIF_Handle(void)
{
if (read_success == 1) //如果成功讀取一幀數(shù)據(jù)
{
//一幀數(shù)據(jù)接收成功后先根據(jù)協(xié)議要求進(jìn)行校驗和，驗證數(shù)據(jù)的正確性
Check_Sum_Handle();
//如果數(shù)據(jù)正確，根據(jù)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲取需要的內(nèi)容
if (check_OK)
{
memcpy(receive_data, receive_data_buf, REV_DATA_NUM);
}
read_success = 0; //讀取一幀數(shù)據(jù)清0
}
}
/*******************************************************************************
*函數(shù)名稱 : Timer1_isr
*函數(shù)功能 : 定時器1中斷處理函數(shù)
*輸入?yún)?shù) : void
*輸出返回 : void
*******************************************************************************/
void TIMER1_IRQHandler(void)
{
if(SET == timer_interrupt_flag_get(TIMER1, TIMER_INT_CH0))
{
/* clear channel 0 interrupt bit */
timer_interrupt_flag_clear(TIMER1, TIMER_INT_CH0);
Pin_New = DATA_REV_PIN;
if (start_H_L_Level_timming_flag==1)
{
H_L_Level_time_cnt++; //高低電平維持時間計數(shù)變量
Pin_Change_Flag = 0;
BitFinish_Flag = 0;
if(Pin_New != Pin_Old)
{
Pin_Change_Flag = 1;
if(0 == Pin_New)
{BitFinish_Flag = 1;}
}
Pin_Old = Pin_New;
}
Receive_Data_Handle(); //接收數(shù)據(jù)處理，波特率自適應(yīng)
led_toggle(LED2);//測試用的 LED
}
}
/*******************************************************************************
*函數(shù)名稱 : Receive_Data_Handle
*函數(shù)功能 : 接收數(shù)據(jù)處理
*輸入?yún)?shù) : void
*輸出返回 : void
*******************************************************************************/
void Receive_Data_Handle(void)
{
switch (receive_state) //檢測當(dāng)前接收數(shù)據(jù)狀態(tài)
{
case INITIAL_STATE: //初始狀態(tài)，未接收到同步信息，進(jìn)行同步判斷
if (DATA_REV_PIN == LOW) //判斷接收引腳的電平狀態(tài)，當(dāng)讀到低電平時，開始計時
{
receive_bit_num = 0; //重置bit位計數(shù)器
receive_data_num = 0; //重置接收數(shù)據(jù)個數(shù)
H_L_Level_time_cnt = 0; //高低電平計時變量清0
start_H_L_Level_timming_flag = 1; //開始高低電平計時
receive_state = SYNC_L_STATE; //進(jìn)入讀取同步低電平信號狀態(tài)
memset(receive_data_buf, 0 ,REV_DATA_NUM);
}
break;
case SYNC_L_STATE: //在讀取同步低電平信號期間
if (DATA_REV_PIN == HIGH) //同步信號低電平檢測期間讀到高電平
{
if (H_L_Level_time_cnt >= SYNC_L_TIME_NUM)//如果同步信號低電平時間>=SYNC_L_TIME_NUM
{ //同步信號低電平時間要>=10ms
H_L_Level_time_cnt = 0; //高低電平計時變量清0
receive_state = SYNC_H_STATE; //進(jìn)入讀取同步信號高電平狀態(tài)
}
else
{
receive_state = RESTART_REV_STATE; //進(jìn)入重新接收狀態(tài)
}
}
break;
case SYNC_H_STATE: //在讀取同步信號高電平期間
if (DATA_REV_PIN == LOW) //同步信號高電平檢測期間讀到低電平
{
//判斷同步信號高電平時間是否在1ms±100us之間
if (H_L_Level_time_cnt >= SYNC_H_TIME_NUM_MIN && H_L_Level_time_cnt <= SYNC_H_TIME_NUM_MAX)
{
H_L_Level_time_cnt = 0; //高低電平計時變量清0
receive_state = DATA_REV_STATE; //進(jìn)入讀取數(shù)據(jù)狀態(tài)
}
else
{
receive_state = RESTART_REV_STATE; //進(jìn)入重新接收狀態(tài)
}
}
else //如果在同步信號高電平檢測期間，時間超過2ms±200us，認(rèn)為超時
{
//判斷時間是否超時 2ms±200us
if (H_L_Level_time_cnt >= LOGIC_CYCLE_NUM_MAX)
{
receive_state = RESTART_REV_STATE; //進(jìn)入重新接收狀態(tài)
}
}
break;
case DATA_REV_STATE: //在讀取數(shù)據(jù)碼電平期間
if ((has_read_bit==0) && (H_L_Level_time_cnt >= HALF_LOGIC_CYCLE_MIN && H_L_Level_time_cnt <= HALF_LOGIC_CYCLE_MAX))
{
receive_data_buf[receive_data_num] |= DATA_REV_PIN;
has_read_bit = 1;
}
//如果已經(jīng)讀取一個bit位，且時間計數(shù)已經(jīng)>=2ms±200us，說明一個邏輯周期過去了
if ((has_read_bit==1) && (H_L_Level_time_cnt >= LOGIC_CYCLE_NUM_MIN && H_L_Level_time_cnt <= LOGIC_CYCLE_NUM_MAX))
//if ((has_read_bit==1) && (1 == BitFinish_Flag))
{
H_L_Level_time_cnt = 0; //高低電平計時變量清0
has_read_bit = 0; //清0，讀取下一個bit位
receive_bit_num++; //接收的bit數(shù)++
if (receive_bit_num == REV_BIT_NUM) //如果一個字節(jié)8個bit位接收完成
{
//receive_data[receive_data_num] = receive_data_buf[receive_data_num];
receive_data_num++; //接收的數(shù)據(jù)個數(shù)++
receive_bit_num = 0; //接收bit位個數(shù)清0重新接收
if (receive_data_num == REV_DATA_NUM) //如果數(shù)據(jù)采集完畢
{
receive_state = END_SIGNAL_STATE; //進(jìn)入接收結(jié)束低電平信號狀態(tài)
}
}
else //如果一個字節(jié)8個bit位還沒有接收完成
{
//將接收數(shù)據(jù)緩存左移一位，數(shù)據(jù)從低bit位開始接收
receive_data_buf[receive_data_num] = receive_data_buf[receive_data_num] >> 1;
}
}
break;
case END_SIGNAL_STATE: //在接收結(jié)束信號低電平期間
if (DATA_REV_PIN == LOW)
{
if (H_L_Level_time_cnt >= END_SIGNAL_TIME_NUM) //如果讀到低電平時間>=5ms
{
read_success = 1; //一幀數(shù)據(jù)讀取成功
SIF_Handle();
start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低電平計時
H_L_Level_time_cnt = 0; //定時器計數(shù)值清0
receive_state = INITIAL_STATE; //接收狀態(tài)清0
}
}
else //結(jié)束信號低電平檢測期間一直為低
{
//if (H_L_Level_time_cnt >= SYNC_L_TIME_NUM) //如果讀到低電平時間>=10ms，認(rèn)為超時
{ //一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完成后需要間隔50ms才發(fā)送第二幀數(shù)據(jù)，期間肯定會被拉高
receive_state = RESTART_REV_STATE; //進(jìn)入重新接收狀態(tài)
}
}
break;
case RESTART_REV_STATE: //重新接收數(shù)據(jù)狀態(tài)
start_H_L_Level_timming_flag = 0; //停止高低電平計時
H_L_Level_time_cnt = 0; //定時器計數(shù)值清0
receive_state = INITIAL_STATE; //接收狀態(tài)清0
break;
}
}
/*******************************************************************************
*函數(shù)名稱 : Check_Sum_Handle
*函數(shù)功能 : 校驗和處理
*輸入?yún)?shù) : void
*輸出返回 : void
*******************************************************************************/
void Check_Sum_Handle(void)
{
unsigned char i = 0, checkByte = 0;
unsigned long checkXor = 0;
for ( i = 0; i < (REV_DATA_NUM ); i++)
{
checkXor = checkXor ^ receive_data_buf[i];
}
checkByte = (unsigned char)checkXor;
if (checkByte == receive_data_buf[REV_DATA_NUM-1]) //校驗和正確
{
check_OK = 1; //標(biāo)記校驗成功
}
else
{
check_OK = 0; //標(biāo)記校驗失敗
}
}
uint8_t * pGetSIFData(void)
{
return receive_data;
}

復(fù)制代碼

到這已經(jīng)完成了 LKS32AT085 芯片的 SIF 協(xié)議測試，使用的是中斷發(fā)送的方式，對 LAST_BYTE 那位的使用還存在疑惑：因為我還沒有關(guān)注停止信號的發(fā)送情況，那是否靠這位去發(fā)出停止信號的呢？

儀表盤液晶屏幕一線通應(yīng)用

之前給新思維做儀表項目的時候買過一個帶一線通接口走新思維協(xié)議的儀表液晶模塊，淘寶鏈接如下：

https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z09.2.0.0.47f72e8d5ah35W&id=593789766798&_u=tckiua7c9d2

這次可以直接拿 LKS32AT085 芯片的 SIF 接口來與之通訊，控制其顯示不同的數(shù)據(jù)了，協(xié)議內(nèi)容我放在附件中了，具體實現(xiàn)代碼由于涉及到機密不在這貼出，下面為效果展示圖：

小結(jié)

經(jīng)過一番折騰終于將 LKS32AT085 芯片自帶的 SIF 通訊接口玩起來了，不再用 timer+io 的方式去模擬了，簡化了大量的實現(xiàn)流程和代碼量，著實適用于電動自行車一線通領(lǐng)域，以后再做兩輪電動自信車電控和儀表項目會優(yōu)先考慮凌鷗的專用芯片了。另外，如果一線通能做到像汽車上的 K 線一樣有專門的標(biāo)準(zhǔn)去將其“車規(guī)化”，那它在其它領(lǐng)域中也必將會逐漸普及起來。