2.3 UCD3138 軟件中的數(shù)據(jù)處理

　　截止到上節(jié)，用戶可以在GUI 中新增一條信息欄并輸入數(shù)據(jù)，然后通過對應的PMBUS 命令，將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)経CD3138 中。但為了使UCD3138 接收該數(shù)據(jù)并調(diào)整相應的模擬比較器閾值，還需要修改UCD3138 的軟件。

　　（1）、定義變量和結(jié)構(gòu)體

　　如下代碼，定義了新的結(jié)構(gòu)體變量PMBUS_DCDC_CONFIG，包含成員iout_oc_fault_limit 和reserved。隨后定義了該結(jié)構(gòu)體類型的外部變量pmbus_dcdc_config 和pmbus_dcdc_config_translated，分別用于接收和保存GUI 傳輸?shù)経CD3138 的數(shù)據(jù)和格式轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。

　　typedef struct

　　{

　　Uint16 iout_oc_fault_limit;

　　Uint16 reserved;

　　}PMBUS_DCDC_CONFIG; //must be even number of int16

　　EXTERN PMBUS_DCDC_CONFIG pmbus_dcdc_config［1］;

　　EXTERN PMBUS_DCDC_CONFIG pmbus_dcdc_config_translated［1］;

　　（2）、創(chuàng)建新的PMBUS 讀與寫函數(shù)

　　由于從GUI 傳輸過來的數(shù)據(jù)的首個字節(jié)是對應的PMBUS 命令的代碼， 如0x46， 并會存放在pmbus_buffer［0］中。因此，可以在函數(shù) pmbus_write_message（）中創(chuàng)建新的case 語句，并返回一個新創(chuàng)建的函數(shù)pmbus_write_iout_oc_fault_limit（），該新函數(shù)用來處理接收到的數(shù)據(jù)。這樣就實現(xiàn)了一旦 UCD3138 接收到新的數(shù)據(jù)后，且該數(shù)據(jù)是用戶重新編輯的“輸出過流保護點”信息，則就會調(diào)用pmbus_write_iout_oc_fault_limit（）函數(shù)進行處理。

　　switch （pmbus_buffer［0］）

　　{

　　case 0x46：

　　return pmbus_write_iout_oc_fault_limit（）;

　　}

　　同時， 也需要在函數(shù)pmbus_read_message（） 中創(chuàng)建新的case 語句， 并返回一個新創(chuàng)建的函數(shù)pmbus_read_iout_oc_fault_limit（），用來返回接收到的信息到GUI 中，以確保信息傳輸正確。這種讀取后再返回驗證的操作是PMBUS 協(xié)議的規(guī)定。

　　switch （pmbus_buffer［0］）

　　{

　　case 0x46：

　　return pmbus_read_iout_oc_fault_limit（）;

　　}

　　（3）、數(shù)據(jù)處理函數(shù)的設(shè)計

　　◎ 接收數(shù)據(jù)處理函數(shù)pmbus_write_iout_oc_fault_limit（）

　　該函數(shù)用來接收來自GUI 的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)的格式由Linear Data Format 轉(zhuǎn)換為浮點型數(shù)據(jù)，最后強制轉(zhuǎn)換為整數(shù)型賦給模擬比較器。關(guān)鍵代碼分析如下：

　　上文提到，來自GUI 的數(shù)據(jù)的首字節(jié)是對應的PMBUS 命令代碼。隨后的兩個字節(jié)便是Linear Data 格式的數(shù)據(jù)。將該數(shù)據(jù)保存在pmbus_dcdc_config 結(jié)構(gòu)體的iout_oc_fault_limit 成員中，如下代碼所示。

　　Pmbus_dcdc_config［0］.iout_oc_fault_limit = pmbus_buffer［1］ + （pmbus_buffer［2］ 《《 8）;

　　下面代碼是調(diào)用格式轉(zhuǎn)換函數(shù)linear11_to_float（），將上面接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點型數(shù)據(jù)。

　　local_variable = linear11_to_float（pmbus_dcdc_config［0］.iout_oc_fault_limit）;

　　由于轉(zhuǎn)換后的浮點型數(shù)據(jù)與最終需要賦給模擬比較器閾值的數(shù)據(jù)存在一定的比例，需要一個轉(zhuǎn)換系數(shù)（scaler）。縮放后存放在pmbus_dcdc_config_tanslated 結(jié)構(gòu)體的iout_oc_fault_limit 成員中。

　　pmbus_dcdc_config_translated［0］.iout_oc_fault_limit = （int）（local_variable*2.54）;

　　最終該值賦給模擬比較器的閾值，用來做快速保護。

　　FaultMuxRegs.ACOMPCTRL0.bit.ACOMP_B_THRESH=pmbus_dcdc_config_translated［0］.iout_oc_fault_limit;

　　◎ 返回數(shù)據(jù)處理函數(shù)pmbus_read_iout_oc_fault_limit

　　該函數(shù)用來返回UCD3138 軟件接收的數(shù)據(jù)到GUI 中，以使GUI 將寫入和讀取的數(shù)據(jù)做比較（比較判斷等操作在GUI 軟件中完成） ， 保證數(shù)據(jù)正確。該函數(shù)調(diào)用pmbus_read_two_byte_handler（） 將保存在Pmbus_dcdc_config［0］.iout_oc_fault_limit 的數(shù)據(jù)返回到GUI。關(guān)鍵代碼如下：

　　pmbus_read_two_byte_handler（pmbus_dcdc_config［0］.iout_oc_fault_limit）;

　　而在pmbus_read_two_byte_handler（）函數(shù)中的關(guān)鍵代碼為：

　　pmbus_buffer［1］ = value 》》 8;

　　pmbus_buffer［0］ = value & 0xff;

　　pmbus_buffer 字節(jié)中的數(shù)據(jù)會最終上傳到GUI 軟件中。

　　（4）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)的設(shè)計

　　◎ Linear Data Format 數(shù)據(jù)格式

　　上文提到，來自GUI 的數(shù)據(jù)遵循PMBUS 協(xié)議，其格式為Linear Data Format。如圖5，其低11 位為“尾數(shù)”，以補碼形式保存；高5 位為“指數(shù)”，亦是以補碼形式保存。該數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)的關(guān)系為：X=Y× 2N 。

　　圖 5：PMBUS 協(xié)議中的Linear Data Format

　　◎ ARM 編譯器中的浮點型數(shù)據(jù)

　　如圖6，為ARM 編譯器中對單精度浮點型數(shù)據(jù)的存儲格式。其最高位為符號位，接下的8 位為指數(shù)，后面的23 位為尾數(shù)。在編譯器中定義的浮點數(shù)據(jù)，將以該格式存儲在硬件存儲空間。

　　圖 6：ARM 編譯器中的浮點型數(shù)據(jù)格式

　　◎ 定義結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合體

　　如下， 定義了結(jié)構(gòu)體FLOAT_ELEMENTS ， 用以保存上文提到的浮點型數(shù)據(jù)。還定義了聯(lián)合體FLOAT_OPEN，成員包括浮點型數(shù)據(jù)“all”和結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)“bit”，用以保存轉(zhuǎn)換完畢的浮點型數(shù)據(jù)。

　　struct FLOAT_ELEMENTS {

　　Uint32 SIGN:1;

　　Uint32 EXPONENT:8;

　　Uint32 MANTISSA:23;

　　};

　　union FLOAT_OPEN {

　　float all;

　　struct FLOAT_ELEMENTS bit;

　　Uint32 word;

　　};

　　◎ 轉(zhuǎn)換函數(shù)linear11_to_float（）

　　該函數(shù)完成將來自GUI 的Linear Data Format 格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為浮點型數(shù)據(jù)，并作為返回值返回。包含的關(guān)鍵代碼如下。

　　定義變量，包括整型“mantissa”和“exponent”及結(jié)構(gòu)體變量“final”。

　　int16 mantissa， exponent;

　　union FLOAT_OPEN final;

　　下面代碼完成對輸入?yún)?shù)的分析，并擴展到16 位。如果輸入?yún)?shù)的尾數(shù)是負值，前5 位補1；如果是正值，前5 位補0。

　　if（linear11 & 0x0400）// if mantissa is negative

　　{ mantissa = linear11 | 0xfc00; //put it in there at minimum mantissa }

　　else

　　{ mantissa = linear11 & 0x07FF; }

　　下面代碼首先是將mantissa 左移16 位（16+16=32），以使其數(shù)據(jù)長度符合單精度浮點型數(shù)據(jù)的長度，然后exponent 減去16，保證了原始數(shù)據(jù)的大小沒有變化。

　　final.all = （（int32）mantissa） 《《 16; //set it up for minimum exponent.

　　exponent = （linear11 》》 11） - 16; //get exponent to match shifted value

　　下面代碼首先判斷單精度浮點型的指數(shù)是否為負。如果是負，則改寫其為零，原因是對應的“輸出過流保護點”不會出現(xiàn)負值；如果是正，則將指數(shù)信息放置在單精度浮點型數(shù)據(jù)的指數(shù)位置。

　　if（（final.bit.EXPONENT + exponent） 《 0）//if it‘s so low it will wrap

　　{ final.bit.EXPONENT = 0; }

　　else

　　{ final.bit.EXPONENT = final.bit.EXPONENT + exponent; }

　　上述操作完畢后，final.all 中就保存了轉(zhuǎn)換后的浮點型數(shù)據(jù)，因此可以作為返回值返回。

　　return final.all;