VSOA Client 端开发

更新时间：
2024-04-26
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VSOA Client 端开发

本节主要介绍 VSOA Client 端如何开发。案例使用 IGC1500 实现 VSOA Client，获取 VSOA Server 端的周期性发布的数据，并打印到终端控制台中。

操作步骤

步骤 1：创建 VSOA 应用工程

  1. 参考“IGC 控制器双机通讯 > VSOA Server 端 SylixOS 开发”中 步骤 1 的前 3 点操作，创建 app_vsoa_client 工程。

  2. VSOA 和 yyjson 的相关依赖头文件路径。选择 cloudnative_sdk 工程中 libjson 和 libvsoa 文件夹路径。

  3. 添加 VSOA 和 yyjson 依赖库文件。选择 cloudnative_sdk 工程中 libvsoa-client.so、libvsoa-json.so。

  4. 参考“IGC 控制器双机通讯 > VSOA Server 端 SylixOS 开发”中 步骤 2 描述的通讯数据协议定义，在 app_vsoa_client 工程 src 目录下，添加 packet_json.h 文件，解析 VSOA Server 发布的 json 格式电机数据信息，同时提供电机启动/停止控制 RPC 方法的 json 格式组包接口。

    #ifndef SRC_PACKET_JSON_H_
#define SRC_PACKET_JSON_H_

#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>

typedef struct {
    uint32_t  unix_time;              
    char      motor_name[64];        
    bool      run_flag;               
    int32_t   motor_speed;            
}state_data_t;

#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif

bool   state_data_parse (const char  *str, size_t  len, state_data_t  *state_data);
bool   control_ack_parse (const char  *str, size_t  len, bool  *state, char  *err_msg);
char  *ethercat_motor_control_json_stringify (bool  run_flag);
void   json_stringify_free (char  *str);

#ifdef __cplusplus
}
#endif

#endif

    • state_data_t 结构体说明

      typedef struct {
    uint32_t  unix_time;              
    char      motor_name[64];         
    bool      run_flag;               
    int32_t   motor_speed;            
}state_data_t;

    • API 接口说明

      API 接口名称说明
      state_data_parse (const char *str, size_t len, state_data_t *state_data);电机数据 json 数据包解包接口。
      bool conctrol_ack_parse (const char *str, size_t len, bool *state, char *err_msg);conctrol 应答数据解析接口。
      char *ethercat_motor_control_json_stringify (bool run_flag);control RPC json 数据包组包接口。
      void json_stringify_free (char *str);电机数据发布 json 数据包组包接口。

  5. 在 app_vsoa_client 工程 src 目录下，添加 packet_json.cpp 文件。

    #include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdbool.h>
#include <time.h>
#include "packet_json.h"
#include "yyjson.h"

bool  state_data_parse (const char  *str, size_t  len, state_data_t  *state_data)
{
    yyjson_val  *object     = NULL;
    yyjson_val  *sub_object = NULL;

    if ((NULL == str) ||
        (0    == len) ||
        (NULL == state_data)) {
        return  (false);
    }

    yyjson_doc  *doc = yyjson_read(str, len, 0);
    if (NULL == doc) {
        return  (false);
    }

    yyjson_val  *root = yyjson_doc_get_root(doc);
    if (NULL == root) {
        goto state_data_parse_error;
    }

    object = yyjson_obj_get(root, "time");
    if (NULL == object) {
        goto state_data_parse_error;
    }
    state_data->unix_time = yyjson_get_int(object);

    object = yyjson_obj_get(root, "name");
    if (NULL == object) {
        goto state_data_parse_error;
    }
    strcpy(state_data->motor_name, yyjson_get_str(object));


    sub_object = yyjson_obj_get(root, "data");
    if (NULL == sub_object) {
        goto state_data_parse_error;
    }

    object = yyjson_obj_get(sub_object, "run");
    if (NULL == object) {
        goto state_data_parse_error;
    }
    state_data->run_flag = yyjson_get_bool(object);

    object = yyjson_obj_get(sub_object, "rotateSpeed");
    if (NULL == object) {
        goto state_data_parse_error;
    }
    state_data->motor_speed = yyjson_get_int(object);

    yyjson_doc_free(doc);

    return  (true);

state_data_parse_error:
    yyjson_doc_free(doc);

    return  (false);
}

bool  control_ack_parse (const char  *str, size_t  len, bool  *state, char  *err_msg)
{
    yyjson_val  *object = NULL;

    if ((NULL == str) ||
        (0    == len) ||
        (NULL == state)) {
        return  (false);
    }

    yyjson_doc  *doc = yyjson_read(str, len, 0);
    if (NULL == doc) {
        return  (false);
    }

    yyjson_val  *root = yyjson_doc_get_root(doc);
    if (NULL == root) {
        goto control_ack_parse_error;
    }

    object = yyjson_obj_get(root, "state");
    if (NULL == object) {
        goto control_ack_parse_error;
    }

    if (0 != strcmp(yyjson_get_str(object), "ok")) {
        *state = false;
        
        object = yyjson_obj_get(root, "errorMessage");
        if (NULL == object) {
            printf("no errorMessage!\n");
            goto    control_ack_parse_error;
        }
        strcpy(err_msg, yyjson_get_str(object));

    } else {
        *state = true;
    }
    yyjson_doc_free(doc);

    return  (true);

control_ack_parse_error:
    yyjson_doc_free(doc);

    return  (false);
}

char  *ethercat_motor_control_json_stringify (bool  run_flag)
{
    char            *string = NULL;
    yyjson_mut_doc  *doc    = yyjson_mut_doc_new(NULL);
    yyjson_mut_val  *root   = yyjson_mut_obj(doc);

    yyjson_mut_doc_set_root(doc, root);

    yyjson_mut_obj_add_bool(doc, root, "run", run_flag);

    string = yyjson_mut_write(doc, 0, NULL);

    yyjson_mut_doc_free(doc);

    return  (string);
}

void  json_stringify_free (char *str)
{
    if (str) {
        free(str);
    }
}

  6. 添加逻辑代码 app_vsoa_client.cpp。由于 SylixOS VSOA 模型接口和 CODESYS VSOA 模型接口在使用上存在部分差异。CODESYS VSOA 模型接口的 URL 并非由用户设置，而是由一定规则自动生成。根据不同的 Server 端 VSOA 模型开发方式，app_vsoa_client.cpp 文件中的逻辑代码也有所差异，具体代码功能如下：

    • 使用 SylixOS 开发 VSOA Server 端时，Client 端代码如下：

      #include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#ifdef SYLIXOS
#include <sys/vproc.h>
#endif
#include <sys/select.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include "vsoa_client.h"
#include "packet_json.h"

/*
 * vsoa server ip port passwd
 */
#define MY_SERVER_IP      "192.168.1.253"
#define MY_SERVER_PORT    (6001)
#define MY_SERVER_PASSWD  "123456"

static vsoa_client_t     *client;
static state_data_t       state_data;

/*
 * On subscribed messages received
 * when receive server publish /state, then execute the function
 */
static void onmessage (void  *arg, struct vsoa_client  *client, vsoa_url_t  *url, vsoa_payload_t  *payload, bool  quick)
{

    if (0 == strncmp(url->url, "/state", url->url_len)) {
        memset(&state_data, 0, sizeof(state_data));

        /*
         * according to the protocol to parse
         * and print the data
         * time  msg send time(sencond)
         * name  motor device name
         * run   motor run or stop state
         * speed motor current speed(cnt)
         */
        if (state_data_parse(payload->param, payload->param_len, &state_data)) {
            printf("time:%d s, name:%s, run:%s, speed:%d\r\n", state_data.unix_time,
                                                            state_data.motor_name,
                                                            (true == state_data.run_flag) ? "true" : "false",
                                                            state_data.motor_speed);

        } else {
            printf("receive URL: %.*s ,parse faild , payload:\n %.*s\n",
                        (int)url->url_len, url->url, (int)payload->param_len, payload->param);
        }

    } else {
        printf("receive  URL: %.*s payload:\n %.*s\n",
            (int)url->url_len, url->url, (int)payload->param_len, payload->param);
    }
}

int main (int  argc, char  **argv)
{
    int                  max_fd, cnt;
    fd_set               fds;
    char                 info[256];
    struct sockaddr_in   addr;
    struct timespec      timeout = { 1, 0 };

#ifdef SYLIXOS
    vprocExitModeSet(getpid(), LW_VPROC_EXIT_FORCE);
#endif

    /*
     * vsoa server ip and port
     */
    bzero(&addr, sizeof(addr));
    addr.sin_family      = AF_INET;
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(MY_SERVER_IP);
    addr.sin_port        = htons(MY_SERVER_PORT);
    addr.sin_len         = sizeof(struct sockaddr_in);

    /*
     * create a vsoa client
     */
    client = vsoa_client_create(onmessage, NULL);
    if (!client) {
        fprintf(stderr, "Can not create VSOA client!\n");
        return  (-1);
    }

    /*
     * connect vsoa server by server's ip and port
     */
    if (!vsoa_client_connect(client, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr_in),
                             &timeout, MY_SERVER_PASSWD, info, sizeof(info))) {
        vsoa_client_close(client);
        fprintf(stderr, "Can not connect to VSOA server!\n");
        return  (-1);
    }

    /*
     * subscribe /state url topic
     */
    vsoa_url_t    l_url = {0};
    l_url.url           = (char *)"/state";
    l_url.url_len       = strlen(l_url.url);

    vsoa_client_subscribe(client, &l_url, NULL, NULL, NULL);

    /*
     * start circular monitoring
     */
    while (1) {
        FD_ZERO(&fds);
        max_fd = vsoa_client_fds(client, &fds);

        cnt = pselect(max_fd + 1, &fds, NULL, NULL, &timeout, NULL);
        if (cnt > 0) {
            if (!vsoa_client_input_fds(client, &fds)) {
                vsoa_client_close(client);
                fprintf(stderr, "Connection lost!\n");
                return  (-1);
            }
        }
    }

    return  (0);
}

      完整 app_vsoa_client.cpp 请参考 app_vsoa_client 工程示例open in new window。

    • 使用 CODESYS 开发 VSOA Server 端时，Client 端代码如下：

      说明：

      本章节 CODESYS VSOA 模型接口演示电机模型的数据发布 URL 为 /plc/motor0/state，Control 方法的 URL 为 /plc/motor0/control。除 URL 不同之外，其他的代码与 SylixOS 开发 VSOA Server 端时的代码均相同。

      static void onmessage (void  *arg, struct vsoa_client  *client, vsoa_url_t  *url, vsoa_payload_t  *payload, bool  quick)
{

    if (0 == strncmp(url->url, "/plc/motor0/state", url->url_len)) {
    
    ... 
    
    }
}

int main (int  argc, char  **argv)
{
    ...
    
    vsoa_url_t    l_url = {0};
    l_url.url           = (char *)"/plc/motor0/state";
    l_url.url_len       = strlen(l_url.url);
    
    ...
    return  (0);
}

      完整 app_vsoa_client.cpp 请参考 app_vsoa_client_codesys 工程示例open in new window。

  7. app_vsoa_client 工程结构。

步骤 2：部署工程环境

  1. 将 app_vsoa_client 部署到 IGC1500 控制器中，目标设备及路径如图所示。

  2. 右击 app_vsoa_client 应用工程进行上传部署。

步骤 3：查看运行效果

  1. 确保作为 VSOA Server 端的 IGC1503 已经正常运行 app_igh_user_vsoa 程序。

  2. 参考“快速入门 > SylixOS 数据采集 > 部署应用”中 步骤 3，通过 Telnet 登录到 IGC1500 控制器。

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          [[    KERNEL: LongWing(C) 2.5.3
       [[[[   COPYRIGHT ACOINFO Co. Ltd. 2006 - 2023

SylixOS license: Commercial & GPL.
SylixOS kernel version: 2.5.3 Code name: Enterprise
SylixOS ecs version: 2.5.4

CPU     : Allwinner T3 (Quad-core ARM Cortex-A7 1.2GHz VFPv4)
CACHE   : 64KBytes(D-32K/I-32K) L1-Cache per core, 512KBytes L2-Cache
PACKET  : IGC1500 Packet for Acoinfo
ROM SIZE: 0x00400000 Bytes (0x00000000 - 0x003fffff)
RAM SIZE: 0x3ff00000 Bytes (0x40100000 - 0x7fffffff)
BSP     : BSP Version 1.1.5 (Release) (Build Feb 22 2023 10:05:54)
[root@sylixos:/root]#

  3. 进入 /apps/app_vsoa_client 目录后，执行 app_vsoa_client 程序。

    • 使用 SylixOS 开发 VSOA Server 端时，运行效果如下：

      [root@sylixos:/root]# cd /apps/app_vsoa_client/
[root@sylixos:/apps/app_vsoa_client]# ./app_vsoa_client
time:1681808977 s, name:SV660_1Axis_00913, run:true, speed:1344000
time:1681808978 s, name:SV660_1Axis_00913, run:true, speed:1344000
time:1681808979 s, name:SV660_1Axis_00913, run:true, speed:1408000

    • 使用 CODESYS 开发 VSOA Server 端时，运行效果如下：

      [root@sylixos:/root]# cd /apps/app_vsoa_client/
[root@sylixos:/apps/app_vsoa_client]# ./app_vsoa_client
time:946870985 s, name:motor0, run:true, speed:1
time:946870985 s, name:motor0, run:true, speed:1
time:946870985 s, name:motor0, run:true, speed:1
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