feat: 添加协议处理和校验和计算功能，更新 UART 相关代码

CMakeLists.txt

@@ -51,6 +51,8 @@ target_sources(${CMAKE_PROJECT_NAME} PRIVATE
     ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Core/Bsp/easylogger/src/elog.c
     ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Core/Bsp/easylogger/src/elog_utils.c
     ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Core/Bsp/easylogger/port/elog_port.c
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Core/Bsp/checksum.c
+    ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/Core/Bsp/protocol.c
 )
 
 # Add include paths

Core/Bsp/bsp_uart.c

@@ -1,5 +1,9 @@
 #include "bsp_uart.h"
+#include "checksum.h"
 #include "elog.h"
+#include "protocol.h"
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
 
 /**
  * @brief 使用 UART1 和 DMA 发送数据到 ESP12F 模块（用于 TCP 透传）
@@ -7,28 +11,27 @@
  * @return HAL_StatusTypeDef: HAL_OK 表示成功，其他值表示失败
  */
 HAL_StatusTypeDef ESP12F_TCP_SendMessage(const char *data) {
-    if (data == NULL) {
-        return HAL_ERROR; // 参数无效
-    }
+  if (data == NULL) {
+    return HAL_ERROR; // 参数无效
+  }
 
-    // 计算数据大小
-    uint16_t size = strlen(data);
-    if (size == 0) {
-        return HAL_ERROR; // 数据为空
-    }
+  // 计算数据大小
+  uint16_t size = strlen(data);
+  if (size == 0) {
+    return HAL_ERROR; // 数据为空
+  }
 
-    // 启动 DMA 传输
-    return HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)data, size);
+  // 启动 DMA 传输
+  return HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1, (uint8_t *)data, size);
 }
 
-
 /* External DMA handle */
 extern DMA_HandleTypeDef hdma_usart1_rx;
 
 /* DMA 接收缓冲区及状态变量 */
-uint8_t uart1_rx_buf[UART1_RX_BUF_SIZE];    
-volatile uint16_t uart1_rx_len = 0;         /* 记录最近一次接收到的数据包长度 */
-volatile uint8_t uart1_rx_flag = 0;         /* 接收完成标志位：1表示有一帧新数据 */
+uint8_t uart1_rx_buf[UART1_RX_BUF_SIZE];
+volatile uint16_t uart1_rx_len = 0; /* 记录最近一次接收到的数据包长度 */
+volatile uint8_t uart1_rx_flag = 0; /* 接收完成标志位：1表示有一帧新数据 */
 
 /**
  * @brief 初始化 UART1 并启动 DMA 接收
@@ -38,14 +41,13 @@ volatile uint8_t uart1_rx_flag = 0;         /* 接收完成标志位：1表示
  * @return 无
  * @note 需要在调用此函数前确保 UART1 和 DMA 已经正确初始化
  */
-void BSP_UART1_Init(void)
-{
+void BSP_UART1_Init(void) {
   /* 停止并重置 DMA 状态 */
-  HAL_UART_DMAStop(&huart1);  
+  HAL_UART_DMAStop(&huart1);
   uart1_rx_len = 0;
   uart1_rx_flag = 0;
   memset(uart1_rx_buf, 0, sizeof(uart1_rx_buf));
-  
+
   /* 启动 DMA 接收，将接收到的数据存储到 uart1_rx_buf 缓冲区 */
   HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, uart1_rx_buf, UART1_RX_BUF_SIZE);
 
@@ -66,7 +68,7 @@ void UART_IDLE_Callback(UART_HandleTypeDef *huart) {
 
   /* 清除空闲中断标志位（HAL库宏） */
   __HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(huart);
-  
+
   /* 停止 DMA 以便安全读取计数器并更新状态 */
   HAL_UART_DMAStop(huart);
 
@@ -75,13 +77,13 @@ void UART_IDLE_Callback(UART_HandleTypeDef *huart) {
 
   if (recv_len > 0 && recv_len < UART1_RX_BUF_SIZE) {
     uart1_rx_len = recv_len;
-    uart1_rx_buf[recv_len] = '\0';  /* 添加字符串结束符，方便后续字符串处理 */
-    uart1_rx_flag = 1;              /* 置位标志，通知应用层新消息到达 */
-    
-    /* 仅供调试：在中断中打印接收到的数据（注意：printf 可能会影响实时性） */
-    elog_raw("UART1 Received: %s\r\n", (char *)uart1_rx_buf);
+    uart1_rx_buf[recv_len] = '\0'; /* 添加字符串结束符，方便后续字符串处理 */
+    uart1_rx_flag = 1;             /* 置位标志，通知应用层新消息到达 */
+
+    // 调用协议处理函数，通过消息队列发送接收到的数据
+    Protocol_HandleMessage(uart1_rx_buf, recv_len);
   }
 
   /* 重新启动新一轮的 DMA 接收 */
   HAL_UART_Receive_DMA(&huart1, uart1_rx_buf, UART1_RX_BUF_SIZE);
-} 
+}

Core/Bsp/checksum.c

@@ -0,0 +1,24 @@
+#include <stdint.h>
+
+/**
+ * @brief 计算校验和
+ * @param buf: 数据缓冲区指针 (即你的 uart1_rx_buf)
+ * @param start_pos: 校验数据的起始下标 (通常跳过帧头 "LOGI:")
+ * @param length: 需要校验的数据长度 (不包含校验位本身和帧尾)
+ * @return uint8_t: 计算得出的校验和
+ * 
+ * 算法说明: 将所有字节相加，取低8位 (相当于 % 256)
+ */
+uint8_t Calculate_CheckSum(uint8_t *buf, uint16_t start_pos, uint16_t length)
+{
+    uint32_t sum = 0; // 使用32位防止累加溢出，虽然uint8累加也不会溢出单片机寄存器
+    uint16_t i;
+
+    for (i = 0; i < length; i++)
+    {
+        sum += buf[start_pos + i];
+    }
+
+    // 返回低8位，相当于 sum % 256
+    return (uint8_t)(sum & 0xFF);
+}

Core/Bsp/checksum.h

@@ -0,0 +1,17 @@
+#ifndef CHECKSUM_H
+#define CHECKSUM_H
+
+#include <stdint.h>
+
+/**
+ * @brief 计算校验和
+ * @param buf: 数据缓冲区指针 (即你的 uart1_rx_buf)
+ * @param start_pos: 校验数据的起始下标 (通常跳过帧头 "LOGI:")
+ * @param length: 需要校验的数据长度 (不包含校验位本身和帧尾)
+ * @return uint8_t: 计算得出的校验和
+ * 
+ * 算法说明: 将所有字节相加，取低8位 (相当于 % 256)
+ */
+uint8_t Calculate_CheckSum(uint8_t *buf, uint16_t start_pos, uint16_t length);
+
+#endif // CHECKSUM_H

Core/Bsp/protocol.c

@@ -0,0 +1,126 @@
+/**
+ * @file    protocol.c
+ * @brief 协议处理函数实现
+ * @details 该文件包含了协议解析和处理的相关函数，主要用于处理从 ESP12F
+ * 模块接收到的数据。
+ * @author Beihong Wang
+ * @date 2026-04-01
+ */
+
+#include "protocol.h"
+#include "bsp_uart.h"
+#include "checksum.h"
+#include "cmsis_os.h"
+#include "elog.h"
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
+
+
+/* 定义日志 TAG */
+#define Protocol_TAG "Protocol"
+
+/* 引用在 freertos.c 中定义的消息队列句柄 */
+extern osMessageQueueId_t CmdQueueHandle;
+/**
+ * @brief 协议处理函数
+ * @details 严格按照协议文档：校验范围 = 帧头 + 命令 + 数据
+ *          即从下标 0 开始，一直加到最后一个冒号之前
+ */
+void Protocol_HandleMessage(uint8_t *data, uint16_t len) {
+  if (data == NULL)
+    return;
+
+  // 1. 基础检查：长度必须足够，且必须以 '#' 结尾
+  if (len < 10 || data[len - 1] != '#') {
+    elog_w(Protocol_TAG, "协议错误：长度不足或帧尾错误 (len: %d)", len);
+    return;
+  }
+
+  // 2. 寻找校验位前的分隔符
+  // 协议格式：LOGI:CMD:DATA:CS#
+  // 我们需要找到最后一个冒号 ':' 的位置，它前面是数据，后面是校验位
+  int last_colon_pos = -1;
+  for (int i = 0; i < len; i++) {
+    if (data[i] == ':') {
+      last_colon_pos = i;
+    }
+  }
+
+  // 如果找不到冒号，说明格式错误
+  if (last_colon_pos == -1 || last_colon_pos < 5) {
+    elog_w(Protocol_TAG, "协议错误：找不到分隔符 ':' 或位置非法");
+    return;
+  }
+
+  // 3. 提取接收到的校验位 (从 ASCII 转为 Hex 数值)
+  // 校验位紧跟在 last_colon_pos 之后，长度为 2 字节
+  char recv_cs_hex_str[3] = {0};
+  // 防止越界
+  if (last_colon_pos + 3 >= len) {
+    elog_w(Protocol_TAG, "协议错误：校验位数据越界");
+    return;
+  }
+
+  recv_cs_hex_str[0] = data[last_colon_pos + 1];
+  recv_cs_hex_str[1] = data[last_colon_pos + 2];
+
+  unsigned int received_checksum = 0;
+  sscanf(recv_cs_hex_str, "%02X", &received_checksum);
+
+  // 4. 计算本地校验和
+  // 【核心修改点】
+  // 严格按照协议文档：从下标 0 开始，长度为 last_colon_pos
+  // 也就是计算 "LOGI:SP:080" 的累加和
+  uint8_t calculated_checksum =
+      Calculate_CheckSum(data, 0, (uint16_t)last_colon_pos);
+
+  // 5. 对比校验和
+    if (calculated_checksum == (uint8_t)received_checksum) {
+    elog_i(Protocol_TAG, "✅ 校验通过！执行指令: %s", (char *)data);
+
+    /* 提取有效载荷发送到消息队列 */
+    char cmd_payload[16] = {0};
+    // 将 "LOGI:" 之后到最后一个冒号之前的内容作为指令
+    uint16_t payload_len = last_colon_pos - 5; 
+    uint16_t copy_len = (payload_len > 15) ? 15 : payload_len;
+    if (copy_len > 0) {
+      memcpy(cmd_payload, &data[5], copy_len);
+    }
+
+    osStatus_t status = osMessageQueuePut(CmdQueueHandle, cmd_payload, 0, 0);
+    if (status != osOK) {
+      elog_e(Protocol_TAG, "Protocol: Queue put failed: %d", status);
+    }
+  } else {
+    elog_w(Protocol_TAG, "❌ 校验失败！计算值: 0x%02X, 接收值: 0x%02X",
+          calculated_checksum, (uint8_t)received_checksum);
+
+    // 辅助调试：打印实际参与计算的数据段
+    char debug_buf[32] = {0};
+    if (last_colon_pos < 32) {
+      memcpy(debug_buf, data, last_colon_pos);
+      elog_i(Protocol_TAG, "   -> 单片机正在计算这段数据的校验和: [%s]",
+            debug_buf);
+      elog_i(Protocol_TAG, "   -> 请检查上位机是否也是按照此范围计算累加和");
+    }
+  }
+}
+
+#define CarCtrlTask_TAG "CarCtrlTask"
+
+void CarCtrl_Task(void *argument) {
+  /* USER CODE BEGIN CarCtrl_Task */
+  char cmd_payload[16];
+  /* Infinite loop */
+  for (;;) {
+    /* 从消息队列中获取数据，阻塞等待 */
+    if (osMessageQueueGet(CmdQueueHandle, cmd_payload, NULL, osWaitForever) ==
+        osOK) {
+      elog_i(CarCtrlTask_TAG, "CarCtrl: Received command (ASCII: %s) from queue",
+             cmd_payload);
+      /* 可以在这里添加根据 cmd_payload 控制小车的逻辑 */
+    }
+    // osDelay(1); // osMessageQueueGet 已经是阻塞的，不需要额外的 osDelay
+  }
+  /* USER CODE END CarCtrl_Task */
+}

Core/Bsp/protocol.h

@@ -0,0 +1,16 @@
+#ifndef PROTOCOL_H
+#define PROTOCOL_H
+
+#include "main.h"
+
+/**
+ * @brief 协议处理函数，解析接收到的数据并通过消息队列发送命令
+ * @param data: 接收到的原始数据指针
+ * @param len: 数据长度
+ */
+void Protocol_HandleMessage(uint8_t *data, uint16_t len);
+
+
+void CarCtrl_Task(void *argument);
+
+#endif /* PROTOCOL_H */

Core/Src/freertos.c

@@ -29,6 +29,7 @@
 #include "bsp_beep.h"
 #include "usart.h"
 #include "elog.h"
+#include "protocol.h"
 /* USER CODE END Includes */
 
 /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
@@ -57,6 +58,18 @@ const osThreadAttr_t initTask_attributes = {
   .stack_size = 128 * 4,
   .priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,
 };
+/* Definitions for CarCtrlTask */
+osThreadId_t CarCtrlTaskHandle;
+const osThreadAttr_t CarCtrlTask_attributes = {
+  .name = "CarCtrlTask",
+  .stack_size = 256 * 4,
+  .priority = (osPriority_t) osPriorityNormal,
+};
+/* Definitions for CmdQueue */
+osMessageQueueId_t CmdQueueHandle;
+const osMessageQueueAttr_t CmdQueue_attributes = {
+  .name = "CmdQueue"
+};
 
 /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
 /* USER CODE BEGIN FunctionPrototypes */
@@ -73,6 +86,7 @@ PUTCHAR_PROTOTYPE {
 /* USER CODE END FunctionPrototypes */
 
 void StartDefaultTask(void *argument);
+void CarCtrl_Task(void *argument);
 
 void MX_FREERTOS_Init(void); /* (MISRA C 2004 rule 8.1) */
 
@@ -103,6 +117,10 @@ void MX_FREERTOS_Init(void) {
   /* start timers, add new ones, ... */
   /* USER CODE END RTOS_TIMERS */
 
+  /* Create the queue(s) */
+  /* creation of CmdQueue */
+  CmdQueueHandle = osMessageQueueNew (16, 16, &CmdQueue_attributes);
+
   /* USER CODE BEGIN RTOS_QUEUES */
   /* add queues, ... */
   /* USER CODE END RTOS_QUEUES */
@@ -111,6 +129,9 @@ void MX_FREERTOS_Init(void) {
   /* creation of initTask */
   initTaskHandle = osThreadNew(StartDefaultTask, NULL, &initTask_attributes);
 
+  /* creation of CarCtrlTask */
+  CarCtrlTaskHandle = osThreadNew(CarCtrl_Task, NULL, &CarCtrlTask_attributes);
+
   /* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
   /* add threads, ... */
   /* USER CODE END RTOS_THREADS */
@@ -134,24 +155,35 @@ void StartDefaultTask(void *argument)
   /* Infinite loop */
   for(;;)
   {
-    const char *message = "Hello, ESP12F! This is a test message.";
-    HAL_StatusTypeDef status = ESP12F_TCP_SendMessage(message);
-    if (status == HAL_OK) {
-        HAL_GPIO_WritePin(RUN_LED_GPIO_Port, RUN_LED_Pin, GPIO_PIN_SET);
-        BEEP_On();
-        osDelay(50);
-        BEEP_Off();
-        osDelay(20);
-        
-      } else {
-        HAL_GPIO_WritePin(RUN_LED_GPIO_Port, RUN_LED_Pin, GPIO_PIN_RESET);
-    }
+
+        HAL_GPIO_TogglePin(RUN_LED_GPIO_Port, RUN_LED_Pin);
+
     osDelay(1000);
 
   }
   /* USER CODE END StartDefaultTask */
 }
 
+/* USER CODE BEGIN Header_CarCtrl_Task */
+/**
+* @brief Function implementing the CarCtrlTask thread.
+* @param argument: Not used
+* @retval None
+*/
+/* USER CODE END Header_CarCtrl_Task */
+__weak void CarCtrl_Task(void *argument)
+{
+  /* USER CODE BEGIN CarCtrl_Task */
+
+  /* Infinite loop */
+  for(;;)
+  {
+
+    osDelay(1); // osMessageQueueGet 已经是阻塞的，不需要额外的 osDelay
+  }
+  /* USER CODE END CarCtrl_Task */
+}
+
 /* Private application code --------------------------------------------------*/
 /* USER CODE BEGIN Application */
 

README.md

@@ -177,3 +177,133 @@ void UART_IDLE_Callback(UART_HandleTypeDef *huart) {
 const char *message = "Hello, ESP12F! This is a test message.";
 HAL_StatusTypeDef status = ESP12F_TCP_SendMessage(message);
 ```
+
+
+这些是上位机发送的指令：
+按照这些来写代码
+
+这是一个基于 TCP/IP 局域网通信的物流小车控制指令协议设计方案。
+
+为了方便调试和开发，本协议采用 **ASCII 文本格式**（类似于 Modbus ASCII 或简单的串口透传格式），而不是二进制格式。这样你可以直接使用网络调试助手（如 NetAssist）手动发送字符串来测试小车，而无需编写专门的上位机软件。
+
+---
+
+### 📡 通信基础参数
+
+- **通信方式**：TCP Client (上位机) 连接 TCP Server (单片机/小车)
+- **数据格式**：ASCII 字符串
+- **换行符**：建议使用 `\r\n` (回车+换行) 作为每条指令的结束标志，以便单片机解析。
+- **字节序**：N/A (文本协议不涉及大小端问题)
+
+---
+
+### 📦 指令帧结构
+
+每条指令由以下几个部分组成，字段之间用英文冒号 `:` 分隔：
+
+`[帧头][命令字][数据内容][校验和][帧尾]`
+
+- **帧头**：固定为 `LOGI` (代表 Logistics)，用于快速识别有效数据包。
+- **命令字**：2位字符，代表具体操作（如 `GS` 代表去站点）。
+- **数据内容**：具体的参数，长度可变。
+- **校验和**：2位十六进制数，用于验证数据完整性（防止丢包或乱码）。
+- **帧尾**：固定为 `#`。
+
+---
+
+### 📝 具体控制指令定义
+
+以下是针对你提出的四个需求（去站点、停止、启动、速度）的具体指令格式。
+
+#### 1. 去往指定站点
+- **功能**：指示小车移动到编号为 N 的站点。
+- **指令格式**：`LOGI:GS:NNN:CS#`
+- **参数说明**：
+    - `GS`: 命令字 (Go to Station)。
+    - `NNN`: 站点编号，3位数字，不足补0。例如：1号站写为 `001`，12号站写为 `012`。
+    - `CS`: 校验和。
+- **示例**：
+    - 去往 **5号站点**：`LOGI:GS:005:15#` (假设校验和计算结果为15)
+
+#### 2. 启动运行
+- **功能**：让处于停止或待机状态的小车开始执行任务或继续运行。
+- **指令格式**：`LOGI:ST:RUN:CS#`
+- **参数说明**：
+    - `ST`: 命令字 (Start/Status)。
+    - `RUN`: 固定参数，表示启动。
+- **示例**：
+    - 启动小车：`LOGI:ST:RUN:2A#`
+
+#### 3. 紧急停止/暂停
+- **功能**：立即停止小车的运动，通常用于急停或到达站点后的确认暂停。
+- **指令格式**：`LOGI:ST:STOP:CS#`
+- **参数说明**：
+    - `STOP`: 固定参数，表示停止。
+- **示例**：
+    - 停止小车：`LOGI:ST:STOP:32#`
+
+#### 4. 设置运行速度
+- **功能**：动态调整小车的行驶速度。
+- **指令格式**：`LOGI:SP:VVV:CS#`
+- **参数说明**：
+    - `SP`: 命令字 (Set Speed)。
+    - `VVV`: 速度值，3位数字 (000-100)，代表百分比或具体PWM占空比等级。
+        - `000`: 停止
+        - `050`: 50% 速度
+        - `100`: 全速
+- **示例**：
+    - 设置速度为 **80%**：`LOGI:SP:080:04#`
+
+---
+
+### 🧮 校验和算法
+
+为了防止无线信号干扰导致指令错误，我们需要一个简单的校验和。
+
+- **算法**：将 **帧头** 到 **数据内容** 结束的所有字符的 ASCII 码值相加，然后对 256 取余，最后转换为 2位十六进制字符串。
+- **公式**：`Sum = (Byte1 + Byte2 + ... + ByteN) % 256`
+
+**举例计算 (去往 1 号站点):**
+1. 原始字符串：`LOGI:GS:001`
+2. ASCII 码值相加：
+   - 'L'(76) + 'O'(79) + 'G'(71) + 'I'(73) + ':'(58) + 'G'(71) + 'S'(83) + ':'(58) + '0'(48) + '0'(48) + '1'(49)
+   - 总和 = 614
+3. 取余：`614 % 256 = 102`
+4. 转十六进制：`102` -> `66`
+5. 最终发送指令：`LOGI:GS:001:66#`
+
+---
+
+### 💬 小车回复机制 (可选但推荐)
+
+单片机执行指令后，应向上位机返回执行结果，以便上位机显示状态。
+
+**回复格式**：`[命令字]:[状态码]:[描述]#`
+
+- **状态码定义**：
+    - `OK`: 指令接收正确并执行。
+    - `ERR`: 指令格式错误或校验失败。
+    - `BUSY`: 小车正在忙，无法执行新指令。
+
+**示例回复**：
+- 成功去往站点：`GS:OK:Arrived#`
+- 速度设置成功：`SP:OK:SpeedSet#`
+- 校验错误：`CMD:ERR:CheckSum#`
+
+---
+
+### 📌 总结清单
+
+你可以直接将下表发给单片机开发人员：
+
+| 功能 | 指令模板 | 示例 (假设校验和为 XX) | 说明 |
+| :--- | :--- | :--- | :--- |
+| **去站点** | `LOGI:GS:NNN:XX#` | `LOGI:GS:003:XX#` | NNN为3位站点号 |
+| **启动** | `LOGI:ST:RUN:XX#` | `LOGI:ST:RUN:XX#` | 开始运动 |
+| **停止** | `LOGI:ST:STOP:XX#` | `LOGI:ST:STOP:XX#` | 立即停止 |
+| **设速度** | `LOGI:SP:VVV:XX#` | `LOGI:SP:050:XX#` | VVV为0-100 |
+
+
+我创建了 处理解析指令的任务和传递消息的消息队列。
+![指令处理任务和队列](image-6.png)
+

f103_car.ioc

@@ -40,8 +40,9 @@ Dma.USART2_TX.2.PeriphInc=DMA_PINC_DISABLE
 Dma.USART2_TX.2.Priority=DMA_PRIORITY_LOW
 Dma.USART2_TX.2.RequestParameters=Instance,Direction,PeriphInc,MemInc,PeriphDataAlignment,MemDataAlignment,Mode,Priority
 FREERTOS.FootprintOK=true
-FREERTOS.IPParameters=Tasks01,FootprintOK
-FREERTOS.Tasks01=initTask,24,128,StartDefaultTask,Default,NULL,Dynamic,NULL,NULL
+FREERTOS.IPParameters=Tasks01,FootprintOK,Queues01
+FREERTOS.Queues01=CmdQueue,16,16,1,Dynamic,NULL,NULL
+FREERTOS.Tasks01=initTask,24,128,StartDefaultTask,Default,NULL,Dynamic,NULL,NULL;CarCtrlTask,24,256,CarCtrl_Task,As weak,NULL,Dynamic,NULL,NULL
 File.Version=6
 GPIO.groupedBy=Group By Peripherals
 KeepUserPlacement=false

物流小车/esp_12f/TCPUDPDbg/config/lastsend.data

@@ -1 +1 @@
-0ИеИе
+0hhh