Current stage of the communication
The current version of the communication
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185
Arduino/RPi-Communication/PBUtils.cpp
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185
Arduino/RPi-Communication/PBUtils.cpp
Normal file
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Author: lefake
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Date: April 2020
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#include "PBUtils.h"
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/*
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* Constructor of the class
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*
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* @param topics: Array of all the topics containing their type
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* @param nbs_topics: Number of topic in the array
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*/
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PBUtils::PBUtils(Topic *topics, int nbs_topics)
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{
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_id_2_type = malloc(sizeof(pb_msgdesc_t *) * nbs_topics);
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_id_2_msg = malloc(sizeof(void *) * nbs_topics);
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// Initializie array from the struct so it isn't dependant on array indexes
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// Hence the id must be positive and can't appear more than once
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for (int i = 0; i < nbs_topics; ++i)
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{
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_id_2_type[topics[i].id] = topics[i].type;
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_id_2_msg[topics[i].id] = topics[i].msg;
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}
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}
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PBUtils::~PBUtils()
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{
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free(_id_2_type);
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free(_id_2_msg);
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}
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/*
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* Convert a string to a list of PB messages
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*
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* @param input_string: The input str to decode from
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* @param sub_msg_id: An output list of all the messages id in the full message
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* @param nbs_new_msgs: The number of sub messages in the fill message
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*
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* @return: if the decode was successful
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*/
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bool PBUtils::decode_pb(char* input_string, int *sub_msg_id, int &nbs_new_msgs)
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{
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char *sub_msgs[MAX_MSG_LEN];
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bool success = true;
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nbs_new_msgs = parse_msg(input_string, sub_msg_id, sub_msgs);
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// Add assert nbs_new_msgs < length of sub_msg_id
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for (int i = 0; i < nbs_new_msgs; ++i)
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{
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uint8_t buffer_in[MAX_MSG_LEN];
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chars2bytes(sub_msgs[i], buffer_in);
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pb_istream_t stream_in = pb_istream_from_buffer(buffer_in, strlen(sub_msgs[i])/2);
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success = success && pb_decode(&stream_in, _id_2_type[sub_msg_id[i]], _id_2_msg[sub_msg_id[i]]);
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}
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return success;
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}
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/*
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* Send protobufs messages to the serial port with format <id|msg;>
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*
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* @param nbs: The numbers of id to send
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* @param ...: List of all the ids to send
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* ex : cant use it like this pb_send(3, POS, OBS_POS, DEBUG_ARDUINO);
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|
*
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* @return: If the encode was successful
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*/
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bool PBUtils::pb_send(int nbs, ...)
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{
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bool success = true;
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String to_send_builder = "<";
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va_list ids_to_send;
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va_start(ids_to_send, nbs);
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for (int i = 0; i < nbs; ++i)
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{
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int id = va_arg ( ids_to_send, int );
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uint8_t buffer_out[MAX_MSG_LEN];
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|
char to_send[10]; // The biggest byte array in the nanopb encode seems to be 10 (should be coded to not depend on it tho...)
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pb_ostream_t stream = pb_ostream_from_buffer(buffer_out, sizeof(buffer_out));
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success = success && pb_encode(&stream, _id_2_type[id], _id_2_msg[id]);
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if(success)
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{
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to_send_builder += String(id);
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to_send_builder += "|";
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for(int j = 0; j < stream.bytes_written; j++)
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{
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sprintf (to_send, "%02X", buffer_out[j]);
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to_send_builder += String(to_send);
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}
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}
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else
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break;
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to_send_builder += ";";
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}
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|
to_send_builder += ">";
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|
va_end(ids_to_send);
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||||||
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if (success)
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|
Serial.print(to_send_builder);
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return success;
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}
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/*
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* Convert an input string to a list of PB messages and ids
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*
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* @param in_string: The input string to parse
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* @param msg_ids: Output a list of id of all the sub messages in the full message
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* @param out_strings: Output a list of str containting the messages (without id)
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|
*
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|
* @return: The number of submessages
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*/
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int PBUtils::parse_msg(char in_string[], int *msg_ids, char **out_strings)
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{
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// Split all messages
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char *whole_msgs[MAX_MSG_LEN];
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int ind = 0;
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char* substr = strtok(in_string, ";");
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while (substr != NULL)
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{
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whole_msgs[ind++] = substr;
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substr = strtok(NULL, ";");
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}
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// Split (id, msg) pair
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for (int i = 0; i < ind; i++)
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{
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char* id = strtok(whole_msgs[i], "|");
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|
char* msg = strtok(NULL, "|");
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|
msg_ids[i] = atoi(id);
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|
out_strings[i] = msg;
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}
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|
return ind;
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}
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/*
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* Convert a string to a list of uint
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*
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* @param in_string: The input string to convert to hex
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* @param string_values: The output of the conversion (size divided by 2 since 2 HEX is on uint8_t)
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|
*
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* @return:
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*/
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void PBUtils::chars2bytes(char* in_string, uint8_t* string_value)
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{
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// Jai pt fucker dequoi, a retester ...
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|
int len = strlen(in_string)/2;
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|
for (int i = 0; i < len; ++i)
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|
string_value[i] = char2hex(in_string[(i*2)], in_string[(i*2)+1]);
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}
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/*
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|
* Convert two char (between 00 and FF) to an HEX value
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|
*
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|
* @param in: Array of two char to be converted
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|
*
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|
* @return: The decimal value
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|
*/
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uint8_t PBUtils::char2hex(char in1, char in2)
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{
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uint8_t val[2];
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char in[2] = { in1, in2};
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for (int i = 0; i < 2; i++)
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{
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if (in[i] >= 'A' && in[i] <= 'F')
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|
val[i] = in[i] - 'A' + 10;
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|
else if (in[i] >= 'a' && in[i] <= 'f')
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|
val[i] = in[i] - 'a' + 10;
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|
else
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|
val[i] = in[i] - '0';
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|
}
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|
return val[0]*16 + val[1];
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|
}
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43
Arduino/RPi-Communication/PBUtils.h
Normal file
43
Arduino/RPi-Communication/PBUtils.h
Normal file
@@ -0,0 +1,43 @@
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/*=============================================================================================================================
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Author: lefake
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Date: April 2020
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Description: Header file of the nanopb communication protocol
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Encode and decode protobuf messages with an id on the serial port
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The messages are of the form : <id|msg;id|msg;> (can have from one to MAX_NBS_MSG messages)
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#ifndef PBUTILS_H
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#define PBUTILS_H
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#include <Arduino.h>
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#include <pb_common.h>
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#include <pb.h>
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#include <pb_encode.h>
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#include <pb_decode.h>
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#define MAX_MSG_LEN 1000
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#define MAX_NBS_MSG 10
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struct Topic {
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int id;
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pb_msgdesc_t* type;
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void* msg;
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};
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class PBUtils
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{
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public:
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PBUtils(Topic*, int);
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~PBUtils();
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bool decode_pb(char* , int *, int &);
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bool pb_send(int, ...);
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private:
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|
int parse_msg(char[], int *, char **);
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|
void chars2bytes(char* , uint8_t*);
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|
uint8_t char2hex(char, char);
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|
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|
pb_msgdesc_t** _id_2_type;
|
||||||
|
void** _id_2_msg;
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||||||
|
};
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||||||
|
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||||||
|
#endif
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||||||
11
Arduino/RPi-Communication/RPi-Communication.ino
Normal file
11
Arduino/RPi-Communication/RPi-Communication.ino
Normal file
@@ -0,0 +1,11 @@
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#include "PBUtils.h"
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void setup() {
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// put your setup code here, to run once:
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}
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void loop() {
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// put your main code here, to run repeatedly:
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|
}
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121
RPi/PBUtils.py
Normal file
121
RPi/PBUtils.py
Normal file
@@ -0,0 +1,121 @@
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from binascii import unhexlify
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import threading
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import time
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# Serialization utils
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class PBSerializationHandler:
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def __init__(self, msg_obj):
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self._msg_obj = msg_obj
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def encode_msgs(self, ids, msgs):
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msg = "<"
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for id_msg, pb_msg in zip(ids, msgs):
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msg += str(id_msg) + "|"
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for byte in bytearray(pb_msg.SerializeToString()):
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|
msg += str(hex(byte))[2:].zfill(2) # Remove \x and fill with 0 in front to always takes 2 digits
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msg += ";"
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msg += ">"
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return msg
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def encode_msg(self, id, msg):
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return self.encode_msgs([id], [msg])
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def deserialize(self, messages):
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messages = messages.decode("ascii")
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msg_array = messages[1:-1].split(';') # Remove < > characters and split sub-msgs
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object_list = []
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for msg in msg_array:
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if len(msg) > 0:
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msg_id, raw_msg = msg.split("|") # Find the id of the message
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msg_id = int(msg_id)
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obj = self._msg_obj[msg_id]
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obj.ParseFromString(unhexlify(raw_msg))
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object_list.append([msg_id, obj])
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return object_list
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# Serial communication utils
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class ArduinoReadHandler(threading.Thread):
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def __init__(self, sleeptime, readfunc):
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self._sleeptime = sleeptime
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|
self._readfunc = readfunc
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threading.Thread.__init__(self)
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||||||
|
self._runflag = threading.Event()
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|
self._runflag.clear()
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self._run = True
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||||||
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||||||
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def run(self):
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self._runflag.set()
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|
self.worker()
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||||||
|
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||||||
|
def worker(self):
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|
while self._run:
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|
if self._runflag.is_set():
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||||||
|
self._readfunc()
|
||||||
|
time.sleep(self._sleeptime)
|
||||||
|
|
||||||
|
def pause(self):
|
||||||
|
self._runflag.clear()
|
||||||
|
|
||||||
|
def resume(self):
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||||||
|
self._runflag.set()
|
||||||
|
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||||||
|
def running(self):
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||||||
|
return self._runflag.is_set()
|
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def kill(self):
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|
self._run = False
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class PBSerialHandler:
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def __init__(self, serial, callback, msg_obj, sleeptime=0.01):
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self._serial = serial
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|
self._sleeptime = float(sleeptime)
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|
self._callback = callback
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||||||
|
self._interlock = False
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|
self._response = None
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||||||
|
self._serialization_handler = PBSerializationHandler(msg_obj)
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||||||
|
self._worker = ArduinoReadHandler(self._sleeptime, self.read_callback)
|
||||||
|
self._worker.start()
|
||||||
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|
||||||
|
def kill(self):
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|
self._worker.kill()
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||||||
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||||||
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def read_callback(self):
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|
if not self._interlock:
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|
self._interlock = True
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try:
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input = self._serial.read()
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if input == b'<':
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||||||
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buffer = self._serial.read_until(b'>')
|
||||||
|
self._serial.flush()
|
||||||
|
self._response = b'<' + buffer
|
||||||
|
self._callback(self._response)
|
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|
except Exception as e:
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|
print("Read call back error " + str(e))
|
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|
|
||||||
|
self._interlock = False
|
||||||
|
|
||||||
|
def write_pb_msg(self, id, msg):
|
||||||
|
self.write_pb_msgs([id], [msg])
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||||||
|
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||||||
|
def write_pb_msgs(self, ids, msgs):
|
||||||
|
encoded_msg = self._serialization_handler.encode_msgs(ids, msgs)
|
||||||
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||||||
|
while self._interlock:
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||||||
|
time.sleep(self._sleeptime)
|
||||||
|
|
||||||
|
self._interlock = True
|
||||||
|
self._serial.write(encoded_msg.encode("ascii"))
|
||||||
|
self._serial.flush()
|
||||||
|
self._interlock = False
|
||||||
|
|
||||||
29
RPi/Topics.py
Normal file
29
RPi/Topics.py
Normal file
@@ -0,0 +1,29 @@
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|
### Placeholder to store objects during communication
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|
class Topic:
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def __init__(self, id, name, obj, converter, pub=None):
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self._id = id
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|
self._name = name
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|
self._obj = obj
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|
self._converter = converter
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self._pub = pub
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@property
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|
def id(self):
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|
return self._id
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|
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|
@property
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||||||
|
def name(self):
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||||||
|
return self._name
|
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|
|
||||||
|
@property
|
||||||
|
def obj(self):
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return self._obj
|
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|
||||||
|
@property
|
||||||
|
def converter(self):
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|
return self._converter
|
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|
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||||||
|
@property
|
||||||
|
def pub(self):
|
||||||
|
return self._pub
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user