ZigBee_CC2530_08H_HAL層分析

時間：2019-06-12 09:12:01

關鍵字： cc2530 Zigbee

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[導讀]? Zigbee的HAL層提供了開發(fā)板所有硬件設備(例如LED、LCD、KEY、UART等)的驅動函數和接口。HAL文件夾為硬件平臺的抽象層，包含common、include和target三個文件夾。

? Zigbee的HAL層提供了開發(fā)板所有硬件設備(例如LED、LCD、KEY、UART等)的驅動函數和接口。HAL文件夾為硬件平臺的抽象層，包含common、include和target三個文件夾。

1 Common文件夾

? common文件夾下包含有hal_assert.c和hal_drivers.c兩個文件。其中hal_assert.c是聲明文件，用于調試，hal_drivers.c是驅動文件

1.1 hal_assert.c

? 在hal_assert.c文件中包含兩個重要的函數：halAssertHandler()和halAssertHazardLights()。

1.1.1 halAssertHandle()函數

? halAssertHandler()函數為硬件系統檢測函數。如果定義了ASSERT_RESET宏，系統將調用HAL_SYSTEM_RESET復位，否則將調用halAssertHazardLights()執(zhí)行閃爍LED命令。

void halAssertHandler(void)
{
  /* execute code that handles asserts */
  
//如果定義了ASSERT_RESET宏定義
#ifdef ASSERT_RESET
  //系統復位
  HAL_SYSTEM_RESET();
#elif !defined ASSERT_WHILE
//當檢測到錯誤，LED燈閃爍命令函數
  halAssertHazardLights();
#else
  while(1);
#endif
}

1.1.2 halAssertHazardLights()函數

? halAssertHazardLights()函數控制LED燈閃爍，根據不同的硬件平臺定義的LED的個數來決定閃爍的LED的不同。其控制LED燈閃爍代碼如下：

//如果硬件平臺定義的LED燈的個數是1
#if (HAL_NUM_LEDS >= 1)
      //LED1閃爍
      HAL_TOGGLE_LED1();
#if (HAL_NUM_LEDS >= 2)
      HAL_TOGGLE_LED2();
#if (HAL_NUM_LEDS >= 3)
      HAL_TOGGLE_LED3();
#if (HAL_NUM_LEDS >= 4)
      HAL_TOGGLE_LED4();
#endif
#endif
#endif
#endif

其完整定義可自行查看。 1.2 hal_drivers.c

? hal_drivers.c文件中包含了與硬件相關的初始化和事件處理函數。此文件中有4個比較重要的函數：硬件初始化函數Hal_Init()、硬件驅動初始化函數HalDriverInit()、硬件事件處理函數Hal_ProcessEvent()和詢檢函數Hal_ProcessPoll()。

1.2.1Hal_Init()函數

? Hal_Init()函數是硬件初始化函數，其功能是通過“注冊任務ID號”以實現在OSAL層注冊，從而允許硬件驅動的消息和事件由OSAL處理。其函數內容為：

void Hal_Init( uint8 task_id )
{
  /* Register task ID */
  Hal_TaskID = task_id;
  
#ifdef CC2591_COMPRESSION_WORKAROUND  
  osal_start_reload_timer( Hal_TaskID, PERIOD_RSSI_RESET_EVT, PERIOD_RSSI_RESET_TIMEOUT );
#endif  
}

1.2.2 HalDriverInit()函數

? HalDriverInit()函數被main()函數調用，用于初始化與硬件設備有關的驅動。HalDriverInit()函數的具體功能如下：

void HalDriverInit (void)
{
  /* TIMER */
  //如果定義了定時器則初始化定時器
#if (defined HAL_TIMER) && (HAL_TIMER == TRUE)
  //在Zstack-CC2530-2.5.1a版本中移除了定時器的初始化，但不影響Zstack的運行。
  #error "The hal timer driver module is removed."
#endif

  /* ADC */
  //如果定義了ADC，初始化ADC
#if (defined HAL_ADC) && (HAL_ADC == TRUE)
  HalAdcInit();
#endif

  /* DMA */
  //如果定義了DMA，初始化DMA
#if (defined HAL_DMA) && (HAL_DMA == TRUE)
  // Must be called before the init call to any module that uses DMA.
  HalDmaInit();
#endif

  /* AES */
  //如果定義了AES，初始化AES
#if (defined HAL_AES) && (HAL_AES == TRUE)
  HalAesInit();
#endif

  /* LCD */
  //如果定義了LCD，初始化LCD
#if (defined HAL_LCD) && (HAL_LCD == TRUE)
  HalLcdInit();
#endif

  /* LED */
  //如果定義了LED，初始化LED
#if (defined HAL_LED) && (HAL_LED == TRUE)
  HalLedInit();
#endif

  /* UART */
  //如果定義了UART，初始化UART
#if (defined HAL_UART) && (HAL_UART == TRUE)
  HalUARTInit();
#endif

  /* KEY */
  //如果定義了按鍵，初始化KEY
#if (defined HAL_KEY) && (HAL_KEY == TRUE)
  HalKeyInit();
#endif

  /* SPI */
  //如果定義了SPI，初始化SPI
#if (defined HAL_SPI) && (HAL_SPI == TRUE)
  HalSpiInit();
#endif

  /* HID */
  //如果定義了USB，初始化USB，只限CC2531
#if (defined HAL_HID) && (HAL_HID == TRUE)
  usbHidInit();
#endif
}

1.2.3 Hal_ProcessEvent()函數

? Hal_ProcessEvent()函數在APP層中的任務事件處理中被調用，用于對相應的硬件事件作出處理，具體包括系統消息事件、LED閃爍事件、按鍵處理事件和睡眠模式等。

uint16 Hal_ProcessEvent( uint8 task_id, uint16 events )
{
  uint8 *msgPtr;
  
  (void)task_id;  // Intentionally unreferenced parameter

  //系統消息事件
  if ( events & SYS_EVENT_MSG )
  {
    msgPtr = osal_msg_receive(Hal_TaskID);

    while (msgPtr)
    {
      /* Do something here - for now, just deallocate the msg and move on */

      /* De-allocate */
      osal_msg_deallocate( msgPtr );
      /* Next */
      msgPtr = osal_msg_receive( Hal_TaskID );
    }
    return events ^ SYS_EVENT_MSG;
  }

  //LED閃爍事件
  if ( events & HAL_LED_BLINK_EVENT )
  {
#if (defined (BLINK_LEDS)) && (HAL_LED == TRUE)
    HalLedUpdate();
#endif /* BLINK_LEDS && HAL_LED */
    return events ^ HAL_LED_BLINK_EVENT;
  }

  //按鍵處理事件
  if (events & HAL_KEY_EVENT)
  {

#if (defined HAL_KEY) && (HAL_KEY == TRUE)
    /* Check for keys */
    HalKeyPoll();

    /* if interrupt disabled, do next polling */
    if (!Hal_KeyIntEnable)
    {
      osal_start_timerEx( Hal_TaskID, HAL_KEY_EVENT, 100);
    }
#endif // HAL_KEY

    return events ^ HAL_KEY_EVENT;
  }

//睡眠模式
#ifdef POWER_SAVING
  if ( events & HAL_SLEEP_TIMER_EVENT )
  {
    halRestoreSleepLevel();
    return events ^ HAL_SLEEP_TIMER_EVENT;
  }
#endif

#ifdef CC2591_COMPRESSION_WORKAROUND
  if ( events & PERIOD_RSSI_RESET_EVT )
  {
    macRxResetRssi();
    return (events ^ PERIOD_RSSI_RESET_EVT);
  }
#endif  
  
  /* Nothing interested, discard the message */
  return 0;

}

1.2.4 Hal_ProcessPoll()函數

? Hal_ProcessPoll()函數在main()函數中被osal_start_system()調用，用來對可能產生的硬件事件進行詢檢。函數原型為：

void Hal_ProcessPoll ()
{

  /* Timer Poll */
  //定時器詢檢
#if (defined HAL_TIMER) && (HAL_TIMER == TRUE)
  #error "The hal timer driver module is removed."
#endif

  /* UART Poll */
  //UART詢檢，即串口詢檢
#if (defined HAL_UART) && (HAL_UART == TRUE)
  HalUARTPoll();
#endif  

  /* SPI Poll */
#if (defined HAL_SPI) && (HAL_SPI == TRUE)
  HalSpiPoll();
#endif

  /* HID poll */
  //USB詢檢(僅限CC2530)
#if (defined HAL_HID) && (HAL_HID == TRUE)
  usbHidProcessEvents();
#endif
  
  //如果定義了休眠模式
#if defined( POWER_SAVING )
  /* Allow sleep before the next OSAL event loop */
  //允許在下一個事件到來之前進入休眠模式
  ALLOW_SLEEP_MODE();
#endif

}

? 硬件驅動初始化函數HalDriverInit()和硬件事件處理函數Hal_ProcessEvent()是Zigbee協議棧固有的，一般不需要作出較大范圍的修改，只需直接使用即可。 2. Include文件夾

Include目錄頭文件類型頭文件說明頭文件說明 hal_adc.h ADC驅動頭文件 hal_driver.h 驅動通用頭文件 hal_key.h 按鍵驅動頭文件 hal_sleep.h 休眠/省電模式頭文件 hal_lcd.h LCD驅動頭文件 hal_assert.h 調試頭文件 hal_led.h LED驅動頭文件 hal_board.h 板級配置頭文件 hal_timer.h 定時器驅動頭文件 hal_flash.h Flash接口文件 hal_uart.h 串口驅動頭文件 hal_ccm.h 安全接口頭文件 hal_defs.h 宏定義 ? ?
3. Target文件夾

? Target目錄下包含了某個設備類型下的硬件驅動文件、硬件開發(fā)板上的配置文件、MCU信息和數據類型。

? CC2530EB中的字符EB是TI公司的Zstack在某個硬件上實現的版本號。例如：BB是電池版（Battery Board）；DB是開發(fā)版（Development Board），EB是評估版（Evaluate Board）

? 在CC2530EB文件夾下包含了三個子文件夾，分別是Config、Derive、Includes

3.1 Config文件夾

? Config文件夾中包含了hal_board_cfg.h，在hal_board_cfg.h中定義了硬件CC2530硬件資源的配置，比如GPIO、DMA、ADC等。

? 在hal_board_cfg.h文件中可以定義開發(fā)版的硬件資源。以LED為例，TI官方的CC2530EB版本定義了兩個LED：LED1和LED2，其在hal_board_cfg.h中定義如下：

/* 1 - Green */
//有關LED1的宏定義
#define LED1_BV           BV(0)
#define LED1_SBIT         P1_0
#define LED1_DDR          P1DIR
#define LED1_POLARITY     ACTIVE_HIGH

//如果定義了HAL_BOARD_CC2530EB_REC17，則定了LED2和LED3
#if defined (HAL_BOARD_CC2530EB_REV17)
  /* 2 - Red */
  //有關LED2的宏定義
  #define LED2_BV           BV(1)
  #define LED2_SBIT         P1_1
  #define LED2_DDR          P1DIR
  #define LED2_POLARITY     ACTIVE_HIGH

  /* 3 - Yellow */
  //有關LED3的宏定義
  #define LED3_BV           BV(4)
  #define LED3_SBIT         P1_4
  #define LED3_DDR          P1DIR
  #define LED3_POLARITY     ACTIVE_HIGH
#endif

? LED宏定義完成之后，設置LED的打開和關閉，其代碼在hal_board_cfg.h文件中，代碼如下：

#if defined (HAL_BOARD_CC2530EB_REV17) && !defined (HAL_PA_LNA) && !defined (HAL_PA_LNA_CC2590)

  #define HAL_TURN_OFF_LED1()       st( LED1_SBIT = LED1_POLARITY (0); )
  #define HAL_TURN_OFF_LED2()       st( LED2_SBIT = LED2_POLARITY (0); )
  #define HAL_TURN_OFF_LED3()       st( LED3_SBIT = LED3_POLARITY (0); )
  #define HAL_TURN_OFF_LED4()       HAL_TURN_OFF_LED1()

  #define HAL_TURN_ON_LED1()        st( LED1_SBIT = LED1_POLARITY (1); )
  #define HAL_TURN_ON_LED2()        st( LED2_SBIT = LED2_POLARITY (1); )
  #define HAL_TURN_ON_LED3()        st( LED3_SBIT = LED3_POLARITY (1); )
  #define HAL_TURN_ON_LED4()        HAL_TURN_ON_LED1()

  #define HAL_TOGGLE_LED1()         st( if (LED1_SBIT) { LED1_SBIT = 0; } else { LED1_SBIT = 1;} )
  #define HAL_TOGGLE_LED2()         st( if (LED2_SBIT) { LED2_SBIT = 0; } else { LED2_SBIT = 1;} )
  #define HAL_TOGGLE_LED3()         st( if (LED3_SBIT) { LED3_SBIT = 0; } else { LED3_SBIT = 1;} )
  #define HAL_TOGGLE_LED4()         HAL_TOGGLE_LED1()

  #define HAL_STATE_LED1()          (LED1_POLARITY (LED1_SBIT))
  #define HAL_STATE_LED2()          (LED2_POLARITY (LED2_SBIT))
  #define HAL_STATE_LED3()          (LED3_POLARITY (LED3_SBIT))
  #define HAL_STATE_LED4()          HAL_STATE_LED1()

3.2 Derivers文件夾

硬件資源驅動文件文件說明文件說明 hal_adc.c ADC驅動 hal_uart.c 串口驅動 hal_key.c 按鍵驅動 hal_dma.c DMA驅動 hal_lcd.c LCD驅動 hal_startup.c 啟動代碼初始化 hal_led.c LED驅動 hal_sleep.c 睡眠/電源管理 hal_timer.c 定時器驅動 hal_flash.c 閃存驅動
? 以最常用的LED為例，在hal_led.c文件中提供了兩個封裝好的函數，在應用層可以直接調用，以控制LED。這兩個函數是：

uint8 HalLedSet (uint8 leds, uint8 mode);
void HalLedBlink (uint8 leds, uint8 numBlinks, uint8 percent, uint16 period);

3.2.1 HalLedSet()函數

? HalLedSet()函數控制LED的亮滅：

參數leds，指LED的名稱，取值可以是：HAL_LED_1、HAL_LED_2、HAL_LED_3和HAL_LED_4；

參數mode，指LED的狀態(tài)，取值可以是：HAL_LED_MODE_ON、HAL_LED_MODE_OFF和HAL_LED_MODE_TOGGLE。

3.2.2 HalLedBlink()函數

? HalLedBlink()函數控制LED燈閃爍：

???????????? 參數numBlinks：閃爍次數。

???????????? 參數percent：LED亮和滅的所用時間占空比。

???????????? 參數period：LED閃爍一個周期所需要的時間，以毫秒為單位。

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