原创【兆易创新GD32H759I-EVAL开发板】运行 CODESYS PLC 测试

 2024-3-7 14:39  779 6 6 分类: 工业电子

根据百度百科的介绍，CODESYS是一种功能强大的PLC软件编程工具，它支持IEC61131-3标准IL 、ST、 FBD 、LD、 CFC、 SFC 六种PLC编程语言，用户可以在同一项目中选择不同的语言编辑子程序，功能模块等。

目前，CODESYS可以支持在Cortex M的处理器上运行PLC程序，所以GD32的处理器也是可以支持的。

在GD32的官网上可以下载到开发板的SDK包。路径是资料下载--开发板资料

下图是SDK包的主要内容

根据需要把 AddOn文件夹的文件安装到Keil或者IAR中。

为了验证一下板子是否可以正常工作，用Keil打开01_GPIO_Running_LED工程，这个工程是LED的流水灯。

将板子跟PC机连在一起，包装盒中提供了两根USB线，可以用来当作GD-LINK调试线和USB转串口线。

连接之后，可以在设备管理器中看到两个设备，可以在设备管理器中看到COM设备。

在Keil中可以看到通过CMSIS-DAP连接了开发板

我们编译一下工程然后下载到开发板。

开发板复位之后LED可能不会亮，原因是LED的引脚可能跟其他的外设复用了。

在原理图中，JP50用来控制PF10引脚连接，JP66 用来控制PA6的引脚连接。

按照原理图重新接一下跳线帽，复位开发板之后可以看到LED能够闪烁了。

下面我们测试一下串口，SDK包里有几个跟串口相关的工程，我这里使用的是05_USART_HyperTerminal_Interrupt

在这个工程里，定义了一个字节数组，程序开始运行会发送数组中的数据，然后等待接收，如果接收的数据跟发送的移植，则LED交替闪烁，否则同时闪烁。

uint8_t tx_buffer[] = {0x00, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x09, 0x0A, 0x0B, 0x0C, 0x0D, 0x0E, 0x0F,
                     0x10, 0x11, 0x12, 0x13, 0x14, 0x15, 0x16, 0x17, 0x18, 0x19, 0x1A, 0x1B, 0x1C, 0x1D, 0x1E, 0x1F,
                     0x20, 0x21, 0x22, 0x23, 0x24, 0x25, 0x26, 0x27, 0x28, 0x29, 0x2A, 0x2B, 0x2C, 0x2D, 0x2E, 0x2F,
                     0x30, 0x31, 0x32, 0x33, 0x34, 0x35, 0x36, 0x37, 0x38, 0x39, 0x3A, 0x3B, 0x3C, 0x3D, 0x3E, 0x3F,
                     0x40, 0x41, 0x42, 0x43, 0x44, 0x45, 0x46, 0x47, 0x48, 0x49, 0x4A, 0x4B, 0x4C, 0x4D, 0x4E, 0x4F,
                     0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0x54, 0x55, 0x56, 0x57, 0x58, 0x59, 0x5A, 0x5B, 0x5C, 0x5D, 0x5E, 0x5F,
                     0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0x64, 0x65, 0x66, 0x67, 0x68, 0x69, 0x6A, 0x6B, 0x6C, 0x6D, 0x6E, 0x6F,
                     0x70, 0x71, 0x72, 0x73, 0x74, 0x75, 0x76, 0x77, 0x78, 0x79, 0x7A, 0x7B, 0x7C, 0x7D, 0x7E, 0x7F,
                     0x80, 0x81, 0x82, 0x83, 0x84, 0x85, 0x86, 0x87, 0x88, 0x89, 0x8A, 0x8B, 0x8C, 0x8D, 0x8E, 0x8F,
                     0x90, 0x91, 0x92, 0x93, 0x94, 0x95, 0x96, 0x97, 0x98, 0x99, 0x9A, 0x9B, 0x9C, 0x9D, 0x9E, 0x9F,
                     0xA0, 0xA1, 0xA2, 0xA3, 0xA4, 0xA5, 0xA6, 0xA7, 0xA8, 0xA9, 0xAA, 0xAB, 0xAC, 0xAD, 0xAE, 0xAF,
                     0xB0, 0xB1, 0xB2, 0xB3, 0xB4, 0xB5, 0xB6, 0xB7, 0xB8, 0xB9, 0xBA, 0xBB, 0xBC, 0xBD, 0xBE, 0xBF,
                     0xC0, 0xC1, 0xC2, 0xC3, 0xC4, 0xC5, 0xC6, 0xC7, 0xC8, 0xC9, 0xCA, 0xCB, 0xCC, 0xCD, 0xCE, 0xCF,
                     0xD0, 0xD1, 0xD2, 0xD3, 0xD4, 0xD5, 0xD6, 0xD7, 0xD8, 0xD9, 0xDA, 0xDB, 0xDC, 0xDD, 0xDE, 0xDF,
                     0xE0, 0xE1, 0xE2, 0xE3, 0xE4, 0xE5, 0xE6, 0xE7, 0xE8, 0xE9, 0xEA, 0xEB, 0xEC, 0xED, 0xEE, 0xEF,
                     0xF0, 0xF1, 0xF2, 0xF3, 0xF4, 0xF5, 0xF6, 0xF7, 0xF8, 0xF9, 0xFA, 0xFB, 0xFC, 0xFD, 0xFE, 0xFF
                  };

为了能够实现串口数据实时发送接收，我们需要对现有的串口函数进行修改。

定义一个串口收发缓冲区的结构体，如下：

typedef struct {
      uint8_t tx_buffer[BUFFER_SIZE];
      uint8_t rx_buffer[BUFFER_SIZE];
      uint16_t tx_head;
      uint16_t tx_tail;
      uint16_t tx_count;
      uint16_t rx_head;
      uint16_t rx_tail;
      uint16_t rx_count;
} COM_BUFFER;

接下来是串口初始化，可以参考例程实现：

void gd_eval_com_init(uint32_t com)
{
/* enable COM GPIO clock */
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);

/* enable USART clock */
rcu_periph_clock_enable(RCU_USART0);

/* connect port to USARTx_Tx */
gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, EVAL_COM_TX_PIN);

/* connect port to USARTx_Rx */
gpio_af_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, EVAL_COM_AF, EVAL_COM_RX_PIN);

/* configure USART Tx as alternate function push-pull */
gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, EVAL_COM_TX_PIN);
gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_100_220MHZ, EVAL_COM_TX_PIN);

/* configure USART Rx as alternate function push-pull */
gpio_mode_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, EVAL_COM_RX_PIN);
gpio_output_options_set(EVAL_COM_GPIO_PORT, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_100_220MHZ, EVAL_COM_RX_PIN);

/* USART configure */
usart_deinit(com);
usart_baudrate_set(com, 115200U);
usart_receive_config(com, USART_RECEIVE_ENABLE);
usart_transmit_config(com, USART_TRANSMIT_ENABLE);
      usart_interrupt_enable(com, USART_INT_TBE);
      usart_interrupt_enable(com, USART_INT_RBNE);
usart_enable(com);
      nvic_irq_enable(USART0_IRQn, 0, 0);
}

然后是串口读写函数：

uint16_t gd_eval_com_read(uint32_t com, uint8_t *data, uint16_t size)
{
      int i;

            usart_interrupt_disable(USART0, USART_INT_RBNE);
            if(com_buf[COM1].rx_count < size)
            {
                     size = com_buf[COM1].rx_count;
            }
            for(i = 0; i < size; i++)
            {
                     *data++ = com_buf[COM1].rx_buffer[com_buf[COM1].rx_tail++];
                     com_buf[COM1].rx_count--;
                     if(com_buf[COM1].rx_tail == BUFFER_SIZE)
                     {
                              com_buf[COM1].rx_tail = 0;
                     }
            }
            usart_interrupt_enable(USART0, USART_INT_RBNE);
            return size;
}

uint16_t gd_eval_com_write(uint32_t com, uint8_t *data, uint16_t size)
{
      int i;
      usart_interrupt_disable(USART0, USART_INT_TBE);
            if(size + com_buf[COM1].tx_count > BUFFER_SIZE)
            {
                     size = BUFFER_SIZE - com_buf[COM1].tx_count;
            }

            for(i = 0; i < size; i++)
            {
                     com_buf[COM1].tx_buffer[com_buf[COM1].tx_head++] = *data++;
                     com_buf[COM1].tx_count++;
                     if(com_buf[COM1].tx_head == BUFFER_SIZE)
                     {
                              com_buf[COM1].tx_head = 0;
                     }
            }
            if(com_buf[COM1].tx_count != 0)
            {
                              /* disable the USART0 transmit interrupt */
                              usart_interrupt_enable(USART0, USART_INT_TBE);
            }
            return size;
}

串口读函数从rx_buffer中读取一定数量的字节，同时修改rx_tail和 rx_count
串口写函数将需要发送的字节复制到tx_buffer，同时修改tx_head和 tx_count

串口中断函数中，使用usart_data_receive和usart_data_transmit实现对buffer中的数据进行中断接收和发送。

void USART0_IRQHandler(void)
{
      if(RESET != usart_interrupt_flag_get(USART0, USART_INT_FLAG_RBNE))
      {
            /* read one byte from the receive data register */
            com_buf[COM1].rx_buffer[com_buf[COM1].rx_head++] = (uint8_t)usart_data_receive(USART0);
            com_buf[COM1].rx_count ++;
            if(com_buf[COM1].rx_head == BUFFER_SIZE)
            {
                     com_buf[COM1].rx_head = 0;
            }
      }
      if(RESET != usart_interrupt_flag_get(USART0, USART_INT_FLAG_TBE))
      {
            /* write one byte to the transmit data register */
            if(com_buf[COM1].tx_count > 0)
            {
                     usart_data_transmit(USART0, com_buf[COM1].tx_buffer[com_buf[COM1].tx_tail++]);
                     com_buf[COM1].tx_count--;
            }

            if(com_buf[COM1].tx_tail == BUFFER_SIZE)
            {
                     com_buf[COM1].tx_tail = 0;
            }

            if(com_buf[COM1].tx_count == 0)
            {
                              /* disable the USART0 transmit interrupt */
                              usart_interrupt_disable(USART0, USART_INT_TBE);
            }
      }
}