数据采集板通信协议及测试.doc

数据采集板通讯命令测试
版本历史:
版本
设计
审核
批准
备注

田云钧
2010-3-。
1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。
2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
计算机作为主机,数据采集板作为从机。
所有的通讯都由主机发起,以从机的应答结束。
波特率设置为9600,一个起始位,一个停止位,无校验位。
当出现通信错误时(超时,校验错,无应答),采用重传作为处理手段。
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
累加和
长度
1
1
1
1
1
n
1
内容
0xAA
0xA0
X
X
X
X
X
从机回复内容的定义
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
累加和
长度
1
1
1
1
1
n
1
内容
0x55
X
X
X
X
X
X
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。
3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
1设置通讯波特率
2 查询从机状态
3获取从机固件版本信息
4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
2 设置数据采集板工作模式
3 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。
4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。

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_
SWIT