[系统运维]湖南大学平台2串口部分第二次实验

前言：

1、由于我和我的partner都用的WSL（Windows Subsystem for Linux），对于通信方面有一定的优化，在读取信号方面代码可以做到很简洁。
2、如果代码方面有问题或者想尝试安装一个WSL可以移步我的计算机系统专栏，里面有一篇文章有教学。其实安装挺简单的，半个小时就ok了，比虚拟机好得多。
3、先赞后看，养成习惯。
4、仅供参考，谨慎抄袭

RS485信号的测量

一、实验目的
1、熟练使用Linux下io函数read、write和epoll等
2、熟练RS485串口的信号特点

二、RS485信号介绍

三、实验过程
两个同学一人下载A板文件，一人下载B板文件

B板会将计算机通过USB 串口发送的数据，转发到RS485接口上。同时将RS485接口收到的数据，通过USB 串口转发到计算机上。我们接下来使用这个B板与自己的A板进行通信，读取A板的密码。

先将板子连接电脑，第一次我下载B程序，我的partner下载A程序。用示波器与板子标有485位置的两个孔相连，调整示波器参数，使得波形方便看清楚，单次触发，可以计算出A板的波特率。

这里计算出波特率是九千多那个档次（1除以一个稍微比100微秒大一点的数）
然后将示波器与B板相连，通过调节B板的摇杆，使得它与A板有相同的的波特率。
现在准备工作就算做完了，波特率相同就可以通信了。现在最好不要再动板子，以防再出什么问题。

用电脑上之前下载的STC-ISP可以读取A板的序列号：波特率调成用示波器算出来的那个波特率，打开串口助手就可以了。

下载B程序的就要在电脑上写程序来读取密码（注意在com.c里面要改波特率）。

这个代码只能在WSL顺利得到结果，虚拟机上不行。

#include <stdio.h>
#include "com.h"
#include "com.c"
#include <assert.h>

int main(void)
{
  //unsigned char tmp[15] = {0}; //用于存放读取出来的数据的缓冲区
  int rl; //读取数据的长度（单位：字节）
 
  fd = openSerial("/dev/ttyS4"); //打开串口，ttyUSB0是串口文件
  
  if(fd < 0)
  {
    printf("open com fail!\n");
    return 0;
  }
  
  EpollInit(fd); //初始化终端事件触发函数epoll,设置要监听的事件及相关参数等

  unsigned char number[14] = {0xAA,0x55,0x02,0x00,0x02,0x00,0x00,0x08,0x00,0x01,0x00,0x03,0x00,0x03};
  
  write(fd, number, sizeof(number));

  unsigned char tmp[19] = {0};

  unsigned char fill[6] = {0};

  while(1)
  {
    int i;
    //bzero(tmp,sizeof(tmp)); //把tmp对应的内存块的前sizeof(tmp)置零

    rl = ComRead(tmp,18);//读取18个字节放到缓存
       
    assert(rl > 6);

    //打印读到的数据
    printf("read_len = %d\n", rl);
    tmp[rl] = '\0';
    
    for(i = 0; i < rl; i++)
      printf(" %02x", tmp[i]);
    printf("\n\n");
    
    for(i = 0; i < 6; i++)
    {
      if(i == 0)
        fill[i] = 0xAA;
      else if(i == 1)
        fill[i] = 0x55;
      else
        fill[i] = tmp[(int)tmp[2]-3+i];
    }

    for(i = 0; i < 6; i++)
      printf(" %02x", fill[i]);
    printf("\n\n");

          //unsigned char fill[6] = {0xaa, 0x55, 0xe4, 0xc3, 0x11, 0x7a};

    bzero(tmp, 19);
    if(write(fd, fill, 6) > 0)
      printf("Write success\n");
    
    bzero(fill, 6);
  }
  
  close(epid);
  close(fd);
  
  return 0;
}

curl “132.232.98.70:6363/check485?id=学号&v=序列号&s=密码”
回应OK表示正确，其它表示错误。例如，序列号是D9 01 49 8A ，学号是202201030303，回应的密码为 01 8A D9 49，那么上报结果命令为：
curl “132.232.98.70:6363/check485?id=202201030303&v=D901498A&s=018AD949”

这样就算成功一次了。再两个人交换一下，下载另一个程序，重复上述步骤就完成了此任务。

RS485总线数据收发

一、实验目的
1、熟练使用Linux下io函数read、write和epoll等
2、熟练处理流式通信数据
3、理解485总线的冲突问题

二、预备知识
RS485总线有两条线信号线，能够传输一个逻辑信号。计算机标准的UART串口有RX、TX收发两条线，因此能够同时进行数据的接收和发送。而RS485只有一个逻辑信号，因此同一时刻只能有一个主体进行数据发送（因此叫做半双工通信串口）。
单片机板上使用了一颗MAX485芯片作为标准UART接口向485接口转换的接口芯片。请同学们学习该芯片介绍和各引脚的功能。
如下图所示，单片机串口数据发送脚与MAX485的DI脚相连接。在发送数据前，单片机会将DE脚置为高电平，此时A、B引脚信号为所发送的单片机串口数据。

如果多个单片机将DE脚置为高电平，则A、B信号线同时被多个单片机板的MAX485芯片驱动，则会造成数据收发错误甚至损坏芯片。因此，多个单片机对485总线操作的时间控制至关重要。

四、实验过程
和上一个任务一样，分A，B两个程序，两个人每个人下一个程序，总共要做两遍，不同之处在于波特率是确定的，不用再拿示波器测量了。

1、下载程序后，A板单片机将使用1200波特率约每300ms发送一次自身序列号，格式为
0xAA 0x55 4字节序列号
还是用电脑上的STC-ISP波特率调为1200打开串口助手来获得序列号
2、通过B板串口向RS485总线写入自己的学号，格式为
0xAA 0x55 十二位学号数字。
例如学号20220110203，应该通过串口发送以下数据
AA 55 02 00 02 02 00 01 01 01 00 02 00 03
3、A板单片机接收到学号后会每300m发送第一串密码，密码长度为4字节。请将解析出该串密码并在150ms内原样发回给串口（否则会造成总线的冲突）。STC单品机收到返回后会继续发送下一串密码，请继续解析出该串密码并在150ms内原样发回给串口。以此往复，将收到的最后一串密码记录下来。
例如，收到以下密码串
AA 55 00 00 00 00 00 C9 34 3F 5D
其中AA 55为前导串，最后4个字节是密码。请将密码原样发回给串口。
AA 55 C9 34 3F 5D
通过写程序来不断获取密码，等到密码一直相同时中断程序，就能向系统发送数据了。

#include <stdio.h>
#include "com.h"
#include "com.c"
#include <assert.h>

int main(void)
{
  //unsigned char tmp[15] = {0}; //用于存放读取出来的数据的缓冲区
  int rl; //读取数据的长度（单位：字节）
 
  fd = openSerial("/dev/ttyS4"); //打开串口，ttyUSB0是串口文件
  
  if(fd < 0)
  {
    printf("open com fail!\n");
    return 0;
  }
  
  EpollInit(fd); //初始化终端事件触发函数epoll,设置要监听的事件及相关参数等

  unsigned char number[14] = {0xAA,0x55,0x02,0x00,0x02,0x00,0x00,0x08,0x00,0x01,0x00,0x03,0x00,0x03};
  
  write(fd, number, sizeof(number));

  unsigned char tmp[19] = {0};

  unsigned char fill[6] = {0};

  while(1)
  {
    int i;
    //bzero(tmp,sizeof(tmp)); //把tmp对应的内存块的前sizeof(tmp)置零

    rl = ComRead(tmp,18);//读取18个字节放到缓存
       

    //打印读到的数据
    printf("read_len = %d\n", rl);
    tmp[rl] = '\0';
    
    for(i = 0; i < rl; i++)
      printf(" %02x", tmp[i]);
    printf("\n\n");
    
/*
    for(i = tmp[2] - 0x30 + 1; i < tmp[2] - 0x30 + 5; i++)
      printf(" %02x", tmp[i]);
    printf("\n\n");
*/    

    for(i = 0; i < 6; i++)
    {
      if(i == 0)
        fill[i] = 0xAA;
      else if(i == 1)
        fill[i] = 0x55;
      else
        fill[i] = tmp[rl-6+i];
    }

    for(i = 0; i < 6; i++)
      printf(" %02x", fill[i]);
    printf("\n\n");

          //unsigned char fill[6] = {0xaa, 0x55, 0xe4, 0xc3, 0x11, 0x7a};

    bzero(tmp, 19);
    if(write(fd, fill, 6) > 0)
      printf("Write success\n");
    
    bzero(fill, 6);
  }
  
  close(epid);
  close(fd);
  
  return 0;
}

4、将学号、序列号、最后一串密码发送到课程后台。上送命令语法为
curl “132.232.98.70:6363/check485Secret?id=学号&v=序列号&s=密码”
例如，序列号是2C9363F5E，学号是202201110203，最后一串密码为51ED8D3A，那么上报结果命令为：
curl “132.232.98.70:6363/check485Secret?id=202201110203&v=2C9363F5E&s=51ED8D3A”

后台返回的数字表示该密码的编号，返回DUP表示该序列号已经被其它同学使用，请更换电路板重新取得密码。

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