nbus/Inc/nbus_types.h

/**
 * @file  nbus_types.h
 *
 * @brief Definícia dátových štruktúr v protokolu nBUS
 * @author Juraj Dudak
 */

#ifndef __NBUS_TYPES_H
#define __NBUS_TYPES_H

#include "app_bridge.h"
#include "nbus_config.h"
#include "nbus_memory.h"
#include <stdint.h>

/**
 * @brief Počet bajtov v pakete, ktoré tvoria réžiu.
 */
#define META_SIZE 5

/**
 * @brief Maximálna veľkosť dátovej časti v pakete.
 */
#define PAYLOAD_SIZE 128

/**
 * @brief Maximálna veľkosť komunikačného bufferu.
 */
#define BUFF_SIZE (PAYLOAD_SIZE + META_SIZE)

/**
 * @brief Symbolické konštanty pre príznak pripravenosti dát
 */
typedef enum {
  /** Dáta nie sú pripravené. */
  DATA_EMPTY,
  /** Dáta sú pripravené. */
  DATA_READY,
  /** Dáta sú chybné. */
  DATA_ERROR,
} DataReadyTypedef;

/**
 * @brief Definuje význam bytu FC v požiadavke. Bajt FC má index 2 v RX bufferi.
 * bit 7: príznak chyby
 * bit 6: rezervovaný
 * bit 5: ~r/w príznak pr zápis údajov
 * bt 4-0: kód funkcie.
 */
typedef struct __attribute__((packed)) {
  /** Kód funkcie. Bit 0..4 */
  uint8_t function : 5;
  /** Príznak pre zápis údajov. Bit 5 */
  uint8_t notReadWrite : 1;
  /** Rezervoané. Bit 6 */
  uint8_t reserve : 1;
  /** Príznak chyby. Bit 7 */
  uint8_t error : 1;
} nBus_functionCode_t;

#define REQUEST_GET 0
#define REQUEST_SET 1

/**
 * @brief Definuje význam bytu ADR v požiadavke. Bajt ADR má index 0 v RX
 * bufferi. Baj obsahuje adresu koncového senzora (bit 0..4) a typ senzora (bit
 * 5-7)
 */
typedef struct __attribute__((packed)) {
  /** Adresa pripojeného senzora. Povolené adresy 1..31. Pozícia v ADR byte:
   * 0..4*/
  uint8_t address : 5;
  /** Definuje typ senora: vstup/výstup.
   * bit 7: 0-výstupné zariadenia, 1-vstupné zariadenia
   */
  uint8_t type : 3;
} nBus_sensorByte_t;

/**
 * @brief Stavy komunikačného rozhrania počas behu programu.
 */
typedef enum {
  /** Čaká sa na príjem dát. Nasledujúci stav: UART_RX_RECEIVING */
  UART_RX_WAIT,
  /** Dáta sa prijímajú. Nasledujúci stav: UART_RX_RECEIVED */
  UART_RX_RECEIVING,
  /** Dáta sú prijané, v ďašom cykle sa budú spracovať. Nasledujúci stav:
     UART_RX_WAIT*/
  UART_RX_RECEIVED
} nBus_Uart_RX_state;

/**
 * @brief Určuje typ nBUS príkazu.
 */
typedef enum {
  /**
   * Funckia, resp. príkaz určený konkrétny koncový senzor.
   */
  UNICAST_TO_SENSOR,
  /**
   * Funckia, resp. príkaz určený konkrétny koncový senzor.
   */
  UNICAST_TO_MODULE,
  /**
   * Funckia, resp. príkaz určený špecifické senzory.
   */
  BROADCAST_SPECIFIC_SENSORS,
  /**
   * Funckia, resp. príkaz určený pre všetky moduly.
   */
  BROADCAST_GLOBAL
} nBusCommandType_t;

/**
 * @brief Určuje typ odpovede na požiadavku.
 */
typedef enum {
  /** Na požiadavku sa nebude odpovedať. Zvyčajte pri BROADCAST požiadavke. */
  NO_RESPONSE,
  /** Na požiadavku sa bude odpovedať. Zvyčajte pri UNICAST požiadavke. */
  SEND_RESPONSE

} nBus_response_t;

typedef enum {
  MEASURE_STOPPED,
  MEASURE_RUNNING,
} nBusMeasurementActive_t;

/**
 * @brief Dátová štruktúra pre implementáciu základných funkcií na aplikačnej
 * úrovni. Komunikačný zásobník nBus je HW nezávislá implementácia komunikačného
 * protokolu. Pre zabezpečenie elementárnych akcií je potrebné tieto akcie
 * implementovať na konkrétnej hardvérovej platforme. Jedná sa o:
 * - uart_receive: naštartovanie procesu prijímania dát s uvedením max dĺžky
 * - uart_transmit: odoslaneie odpovede
 * - led_on/led_off/led_toggle: ovládani dignalizačnej LED diódy
 * - delay_ms: blokujúca pauza
 * - loop_callback: interný callback pre signalizáciu externých udalostí z
 * aplikácie.
 */
typedef struct {
  /**
   * @brief Spustenie príjmu dát na vstunom komunikačnom rozhraní (UART, ..).
   * 1 parameter: pointer na pole, kde sa uložia načítané dáta.
   * 2 parameter: maximálna dĺžka načítaných dát.
   * @note Načíranie dát musí byť asynchrónne. Celé načítanie musí manažovať
   * aplikácia. Po úspešnom načítaní musí aplikácia zavolať funkciu
   * nbus_cb_UART_RX(dataI); @see nbus_cb_UART_RX
   */
  void (*uart_receive)(uint8_t *, int);
  /**
   * @brief Odoslanie odpovede cez komunikačné rozhranie.
   * 1 parameter: dáta na odoslanie
   * 2 parameter: počet abjtov na odoslanie
   */
  void (*uart_transmit)(uint8_t *, int);
  /**
   * @brief Zapnutie signalizácie
   */
  void (*led_on)(void);
  /**
   * @brief Vypnutie signalizácie
   */
  void (*led_off)(void);
  /**
   * @brief Zmena stavu signalizácie
   */
  void (*led_toggle)(void);
  /**
   * @brief Blokujúca pauza [ms].
   */
  void (*delay_ms)(uint8_t);
  /**
   * Callback protokolu nBus pre signalizáciu udalostí. Tento callback sa v
   * protokole nBus spúšťa každú iteráciu v hlavnej slučke. Stav aplikácie uruje
   * návratová hodnota tohto callbacku: 0 - žiadna udalosť nenastala 1 - signál
   * pre pripravenosť dát z pripojených senzorov. Hodnota 1 spôsobí prečítanie
   * dát z pripojeného sensora (nBus.interface->read()) 2 - signál oznamujúci
   * ukončenie načítania vstupných dát cez komunikačné rozhranie. Je to signál
   * pre ukočenie načítania, ktoré bolo sputené cez uart_receive
   */
  uint8_t (*loop_callback)(void);

} nBusPlatformInterface_t;

/**
 * @brief Základná štruktúra protokolu nBUS.
 *
 * Obsahuje stavové a funkčné premenné zabezpečujúce správnu implementáciu
 * komunikácie.
 */
typedef struct {
  /**
   * @brief Prijímací buffer nBUS.
   */
  uint8_t rx_buffer[BUFF_SIZE]; // buffer prijatych znakov

  /**
   * @brief Odosielací buffer uBUS.
   */
  uint8_t tx_buffer[BUFF_SIZE]; // buffer odosielanych znakov

  /**
   * @brief Dĺžka prijatej správy
   */
  uint8_t volatile rx_length; // usart flag - obsahuje pocet prijatych byte

  /**
   * @brief Dĺžka odosielanej správy
   */
  uint16_t volatile tx_length; // usart flag - obsahuje pocet vysielanych byte

  /**
   * @brief Prvy bajt adresy zariadenia slave
   */
  volatile uint8_t addressModule;

  /**
   * @brief Druhy bajt adresy zariadenia slave
   */
  volatile nBus_sensorByte_t sensorInfo;

  nBus_functionCode_t function_code;
  volatile nBusCommandType_t request_type;

  /** @brief Flag pre signalizaciu ukoncenia primu dat cez UART. */
  volatile nBus_Uart_RX_state uart_state;

  nBus_response_t send_response;

  /** @brief CRC8 sucet pre datovy ramec */
  volatile uint8_t CRC8;

  volatile nBusMeasurementActive_t measure_active;

  volatile uint32_t data_timebase;

  nBusAppInterface_t *interface;

  nBus_memoryInterface_t *memoryInterface;

#if USE_USART_DMA_TX == 1
  /**
   * @brief Príznak ukončenia odoslania dát cez DMA
   *
   * Vlastnosť existuje, len ak má makro USE_USART_DMA_TX hodnotu 1
   */
  volatile uint8_t flag_UartTxCplt_DMA;
#endif

  nBusPlatformInterface_t *hw_platform;

} nBus_TypeDef;

/**
 * @brief Určuje typ uBUS príkazu pre koncove slave zariadenie.
 */
typedef enum {
  /**
   * všeobecný príkaz, dáta sú uložené v konfigurácii (FLASH)
   */
  COMMAND_SLAVE_GENERAL,
  /**
   * špecifický príkaz (state, reset, set/get value/param). Pracuje sa s
   * koncovým senzorom. Obsluja poziadavky je v module pre daný senzor.
   */
  COMMAND_SLAVE_SPECIFIC,
} UnicastSlaveCommandType;

/**
 * @brief Určuje stav komunikačnej vrstvy
 */
typedef enum {
  /**
   * Dáta sú prijaté a pripravené na spracovanie.
   */
  UART_DATA_READY,
  /**
   * Nie je prijatý žiadny príkaz na spracovanie.
   */
  UART_DATA_EMPTY,
} UART_DataState;

/**
 * @TODO prerobit na nBUS
 * @brief Pripraví chybovú odpoveď prorokolu nBus.
 *
 * Vo funkcii sa nastaví aj správna dĺžka odpovede.
 * @param error_code chybový kód odpovede
 */
#define error_response(error_code)                                             \
  {                                                                            \
    uBus.sb_length = META_SIZE + 1;                                            \
    uBus.send_buff[2] = uBus.send_buff[2] | FLAG_ERROR;                        \
    uBus.send_buff[3] = error_code;                                            \
  }

#endif

/**
 * @}
 */

/**
 * @}
 */

/**
 * @}
 */