嵌入式大杂烩周记 | 第 9 期

Posted 2022-04-12 嵌入式大杂烩

大家好，我是杂烩君。

嵌入式大杂烩周记主要是一些实用项目学习分享，每周一篇，每篇一个主题。

内容主要来源于我们之前收集的资料：

https://gitee.com/zhengnianli/EmbedSummary

本期主角：nanopb

nanopb是也是一个轻量的、支持C语言的Protobuf，可以在STM32等单片机上使用。

Protobuf是Google公司开发的一种数据格式，类似于XML能够将结构化数据序列化，可用于数据存储、通信协议等方面。它不依赖于语言和平台并且可扩展性极强。

nanopb的优点：

• 更小、更快、更简单。

• 解析速度快。

• 可扩展性强。

nanopb下载地址：

https://jpa.kapsi.fi/nanopb/download/

nanopb的使用

我们基于STM32来演示nanopb的使用。

我们从上面的链接中下载 nanopb-0.3.8-windows-x86 ，得到：

然后，我们准备一个带有串口打印功能的STM32工程，如：

在工程目录下新建一个Protobuf文件夹，并把nanopb-0.3.8-windows-x86目录下如下7个文件

pb.h

pb_common.c

pb_common.h

pb_decode.c

pb_decode.h

pb_encode.c

pb_encode.h

复制至Protobuf文件夹中：

protobuf的核心是一个.proto文件，我们自定义一个.proto来创建我们的协议数据，然后使用protoc工具编译生成C代码，有两个文件：一个头文件、一个源文件。

其中protoc工具在我们上面下载的nanopb-0.3.8-windows-x86的generator-bin文件夹中：

为了能在命令行中任何路径下使用protoc工具，我们需要把protoc.exe所在路径添加到环境变量中，我这里的路径为：

C:\\nanopb-0.3.8-windows-x86\\generator-bin

把这个路径添加到环境变量中：

下面，我们在Protobuf文件夹中创建一个student.proto文件：

这个文件的内容我们编写为：

syntax = "proto2";

message Student

 required uint32 num      = 1;
 required uint32 py_score = 2;
 required uint32 c_score  = 3;

然后win+r组合键进入运行窗口，输入cmd进入命令行；在命令行cd进入student.proto所在目录；输入如下命令编译student.proto：

protoc --nanopb_out=. student.proto

生成student.pb.c与student.pb.h文件：

把Protobuf文件夹里的文件添加到mdk工程并增加头文件搜索路径：

编译，无误：

编写测试代码：

// 微信公众号：嵌入式大杂烩
void protobuf_test(void)

  uint8_t buffer[64] = 0;
  Student pack_stu = 0;
  pb_ostream_t o_stream = 0;
  Student unpack_stu = 0;
  pb_istream_t i_stream = 0;

  // 组包
  pack_stu.num  = 88;
  pack_stu.py_score = 90;
  pack_stu.c_score = 99;
  o_stream = pb_ostream_from_buffer(buffer, sizeof(buffer));
  pb_encode(&o_stream, Student_fields, &pack_stu);

  // 解包
  i_stream = pb_istream_from_buffer(buffer, sizeof(buffer));
  pb_decode(&i_stream, Student_fields, &unpack_stu);
  printf("unpack_stu.num = %d\\n", unpack_stu.num);
  printf("unpack_stu.py_score = %d\\n", unpack_stu.py_score);
  printf("unpack_stu.c_score = %d\\n", unpack_stu.c_score);

demo很简单，组包就是构造一个协议数据结构体，调用pack组包接口往buffer中扔数据；解包正好是反过来，从buffer中拿数据放到结构体里。

其中，组包相关的函数在pb_encode.c中，解包相关的函数在pb_decode.c中，感兴趣的小伙伴可自行阅读。

编译、下载验证：

本篇笔记demo可在 嵌入式大杂烩 公众号后台回复关键字 nanopb ，进行获取。

以上就是本次的分享，文章如有错误，欢迎指出，谢谢！

咱们下期见~

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