# rtosTbox

**Repository Path**: libangqing/rtos-tbox

## Basic Information

- **Project Name**: rtosTbox
- **Description**: No description available
- **Primary Language**: C
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-01-09
- **Last Updated**: 2026-01-22

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README



# rtosTbox

## 介绍

rtosTbox 是一个基于 FreeRTOS 实时操作系统的车载远程信息处理单元（T-Box）固件项目。该项目专为 N32A455 微控制器设计，实现了 CAN 总线数据采集、GPS 定位、4G/5G 移动通信以及车辆数据远程上传等核心功能。

项目采用模块化架构设计，包含完整的硬件抽象层、驱动层、服务层和任务调度层，可快速适配不同车型的车载终端需求。主要应用场景包括车辆远程监控、故障诊断、GPS 定位追踪、车联网数据采集等。

## 软件架构

整体架构采用分层设计模式，自底向上依次为：

### 硬件抽象层 (STDLIB)
提供 CMSIS 核心库和 N32A455 标准外设驱动，包括 GPIO、CAN、UART、SDIO、RTC、DMA、ADC 等外设的底层操作接口，确保上层代码与具体硬件平台解耦。

### 驱动层 (CODE/DRIVER)
封装了各外设的初始化和操作函数：
- **CAN 驱动** (can_driver)：CAN1 和 CAN2 的配置、过滤器初始化、消息收发
- **LED 驱动** (led_driver)：LED 指示灯控制
- **RTC 驱动** (rtc_driver)：实时时钟配置
- **SDIO 驱动** (SdioSdcard_driver)：SD 卡读写操作
- **USART 驱动** (usart_driver)：串口通信支持

### 中断服务层 (CODE/ISR)
处理外设中断事件，包括 CAN 接收中断、UART 接收中断等，将中断事件转换为上层可处理的信号或数据。

### 服务层 (CODE/SERVICE)
实现核心业务逻辑：
- **AT 服务** (at_service)：AT 指令解析与发送，支持 4G/5G 模块通信
- **CAN 服务** (can_service)：CAN 数据环形缓冲管理
- **DBC 服务** (dbc_service)：CAN 信号 DBC 文件解析与解码
- **GPS 服务** (gps_service)：NMEA 协议解析，获取位置信息
- **RTC 服务** (rtc_service)：时间戳转换与 RTC 操作
- **文件服务** (file_service)：车辆信息存储、FATFS 文件系统封装

### 任务层 (CODE/TASK)
FreeRTOS 任务实现：
- **AT 任务**：处理模块通信指令
- **CAN 分析任务**：解析 CAN 数据并转换为物理值
- **GPS 任务**：持续采集定位数据
- **上传任务**：将数据打包上传至服务器

### 系统组件
- **FreeRTOS 内核**：任务调度、队列、信号量、事件组、内存管理
- **FATFS 文件系统**：SD 卡文件读写支持
- **cJSON 库**：JSON 数据解析与生成

## 安装教程

### 开发环境要求

1. **Keil MDK-ARM** 版本 5.24 及以上
2. **JLINK 或 STLINK 调试器**
3. **SDCC 或 GCC ARM 编译器**（如使用 GCC 编译）
4. **串口调试助手**（用于日志查看）

### 硬件连接

将 N32A455 开发板连接至以下外设：
- CAN1 和 CAN2 接口连接到车辆 OBD 接口或 CAN 总线
- USART3 连接到 GPS 模块
- UART7 连接到 4G/5G 通信模块
- SD 卡槽连接至 SDIO 接口
- LED 指示灯连接至指定 GPIO 引脚

### 编译步骤

1. 使用 Keil MDK 打开 `PROJECT/MDK/TboxApp.uvprojx` 工程文件
2. 选择对应的目标芯片（N32A455）
3. 配置 JLink 调试器参数
4. 点击 Build 按钮编译项目
5. 编译成功后下载至目标硬件

## 使用说明

### 配置文件

在 `PROJECT/MDK/` 目录下可配置以下参数：
- `f.dbc`：CAN 信号数据库文件
- `f.ini`：初始化配置文件

### 运行流程

1. 系统上电后初始化各外设和文件系统
2. 加载 DBC 文件解析 CAN 信号定义
3. 创建并启动 FreeRTOS 任务
4. 持续采集 CAN 数据、GPS 位置信息
5. 通过 AT 指令与通信模块交互
6. 将数据打包后通过 TCP/UDP 上传至服务器

### 任务说明

| 任务名称 | 优先级 | 功能描述 |
|---------|-------|----------|
| START_TASK | 4 | 系统初始化任务，创建其他任务 |
| UART7_AT_TASK | 5 | AT 指令交互与模块通信 |
| CAN1_ANALYSIS_TASK | 3 | CAN1 数据分析处理 |
| CAN2_ANALYSIS_TASK | 3 | CAN2 数据分析处理 |
| CAN_UPLOAD_TASK | 2 | 数据打包上传 |
| GPS_TASK | 4 | GPS 数据采集 |

### 关键数据结构

```c
// 车辆信息结构体
typedef struct {
    char vin[18];           // 车辆识别码
    char plate_number[12];  // 车牌号
    // ... 其他字段
} Vehicle_Info;

// CAN 解析输出结构体
typedef struct {
    char name[32];          // 信号名称
    float value;            // 物理值
    uint64_t timestamp;     // 时间戳
} DbcDecodeOut_t;

// GPS 数据结构体
typedef struct {
    double latitude;        // 纬度
    double longitude;       // 经度
    float speed;            // 速度
    // ... 其他字段
} GPS_DATA;
```

## 目录结构

```
rtosTbox/
├── CODE/
│   ├── DBC/                # DBC 文件解析
│   ├── DRIVER/             # 硬件驱动
│   │   ├── CAN/
│   │   ├── LED/
│   │   ├── RTC/
│   │   ├── SDIO/
│   │   └── USART/
│   ├── FATFS/              # 文件系统
│   ├── FreeRTOS/           # FreeRTOS 内核
│   ├── ISR/                # 中断服务程序
│   ├── JSON/               # JSON 解析库
│   ├── MAIN/               # 主函数入口
│   ├── SERVICE/            # 业务服务层
│   └── TASK/               # 任务层
├── PROJECT/
│   ├── BIN/                # 编译产物
│   ├── MDK/                # Keil 工程文件
│   └── OBJ/                # 编译中间文件
├── STDLIB/                 # CMSIS 与外设库
└── README.md
```

## 参与贡献

1. Fork 本仓库
2. 新建 Feat_xxx 分支
3. 提交代码
4. 新建 Pull Request

## 许可证

本项目遵循开源许可证，具体信息请查看 LICENSE 文件。