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编程问答

EV3 直接命令 - 第 2 课让你的 EV3 做点什么

發布時間：2024/4/11 编程问答 54 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 EV3 直接命令 - 第 2 课让你的 EV3 做点什么小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

介紹

上一課我們編寫了類 EV3，它可以用于與 LEGO EV3 設備通信。我們通過什么也不做的 opNop 操作測試它。這一課是關于帶有參數的真實指令的。這將使你的 EV3 設備成為你程序的活動部分。目前，我們不從我們的 EV3 接收數據。這個主題需要等稍后的一些課程。我們選取了如下這些種類的操作：

設置 EV3 的名稱
播放聲音和音調
控制它的LED
顯示圖像
定時器
啟動程序
模擬按鈕動作

請拿出 LEGO EV3 操作集的官方文檔 EV3 Firmware Developer Kit，并閱讀它。LEGO 的官方文檔 EV3 Communication Developer Kit 還包含一些直接命令的例子。

如果你沒有編寫 EV3 類，但想要運行本課的程序，你可以自由地從 ev3-python3 下載模塊 ev3。程序中僅有的需要你修改的地方是 MAC 地址。把 00:16:53:42:2B:99 替換為你的 EV3 設備的值。

設置 EV3 的名字

編程藝術的一個重要部分是選擇好的名字。我們思考事物的方式強烈依賴于我們為它使用的名字。因此我們從設置名字開始。為了把你的 EV3 的名字修改為 myEV3，你需要發送如下的直接命令：

------------------------------------------------- \ len \ cnt \ty\ hd \op\cd\ Name \ ------------------------------------------------- 0x|0E:00|2A:00|00|00:00|D4|08|84:6D:79:45:56:33:00| ------------------------------------------------- \ 14 \ 42 \Re\ 0,0 \C \S \ "myEV3" \ \ \ \ \ \o \E \ \ \ \ \ \ \m \T \ \ \ \ \ \ \_ \_ \ \ \ \ \ \ \S \B \ \ \ \ \ \ \e \R \ \ \ \ \ \ \t \I \ \ \ \ \ \ \ \C \ \ \ \ \ \ \ \K \ \ \ \ \ \ \ \N \ \ \ \ \ \ \ \A \ \ \ \ \ \ \ \M \ \ \ \ \ \ \ \E \ \ -------------------------------------------------

響應是：

---------------- \ len \ cnt \rs\ ---------------- 0x|03:00|2A:00|02| ---------------- \ 3 \ 42 \ok\ ----------------

這說明，直接命令被成功執行了。你可以通過查看 brick 顯示器來檢查操作的結果，在它的第一行應該顯示新名稱。此外，如果某些藍牙設備搜索設備并找到了你的 EV3，它將以新的名字顯示。

幾點備注：

我們使用了一個新操作，它執行一些設置：opCom_Set = 0x|D4|
由于操作 opCom_Set 用于執行不同的設置，因而它的后面總是跟一個指定操作內容的 CMD。CMD 告訴我們，具體是哪一個。你可以把它們想成是一個兩字節操作。但在 EV3 的術語中，它是一個操作（即指令）和它的 CMD。
opCom_Set 的 CMD SET_BRICKNAME = 0x|08| 需要一個參數：NAME。在 LEGO 的操作描述中，你可以讀到：(DATA8) NAME – First character in character string。但事實上，我們發送 0x|84:6D:79:45:56:33:00| 作為參數 NAME 的值。這需要一些解釋：
- 0x|6D:79:45:56:33| 是字符串 myEV3 的 ASCII 碼，其中 0x|6D| = “m”，0x|79| = “y” 等等。
- 0x|00| 終止字符串（這被稱為零終止字符串）。
- 0x|84| 是 LCS 字符串的前導標識字節（以二進制表示是：0b 1000 0100）。

結論是，你發送給你的 EV3 作為操作的常量參數的每個字符串，必須包含前導 0x|84| 和后綴 0x|00|。在我的情況中，連接的結果是LCS("myEV3") = 0x|84:6D:79:45:56:33:00|，作為參數 NAME 的值。

請給你的類 EV3 添加一個靜態類方法（在 Python 中，是一個模塊級的函數）：

LCS(value: str) 以 LCS 格式返回一個表示字符串值的字節數組。

然后添加兩個常量 opCom_Set = 0x|D4| 和 SET_BRICKNAME = 0x|08|。

可以編寫一個小程序來修改名稱。我通過如下的代碼來完成：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.BLUETOOTH, host='00:16:53:42:2B:99') my_ev3.verbosity = 1 ops = b''.join([ev3.opCom_Set,ev3.SET_BRICKNAME,ev3.LCS("myEV3") ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

它的輸出是：

09:12:31.011558 Sent 0x|0E:00|2A:00|80|00:00|D4:08:84:6D:79:45:56:33:00|

請看一下你 EV3 的顯示器，它的名字改變了。

常量整數參數

字符串是一種參數類型，但還有其它的。共同的是，參數的類型由前導字節，標識字節標識。在這一課，我們集中于常量參數和局部變量。術語常量參數并不是很精確，但它意味著參數具有如下兩個特性：

它們是操作的參數。
它們總是保存值而永遠沒有地址。

EV3 直接命令支持如下格式的常量參數：

字符串（你已經學習了它們中的一個）
整數值

字符串的長度可變，整數是有符號的，且可以包含 5 位，8 位，16 位和 32 位。也許你沒有看到浮點數，但是沒有操作需要以浮點數作為參數。事實上，只有 5 種常量參數。

你應該特別專注于第一個字節，即標識字節，它定義了變量的類型和長度。標識字節的位 0 （最高有效位） 代表長或短格式：

0b 0... .... 短格式（只有一個字節，標識字節包含值）
0b 1... .... 長格式（標識字節不包含任何值的位）

位 5 （在長格式的情況下）代表長度類型

0b .... .0.. 意味著固定長度。
0b .... .1.. 意味著以零結束的字符串。

位 6 和 7 （僅長格式）代表后續的整數的長度

0b .... ..00 意味著可變長度，
0b .... ..01 意味著后面有一個字節，
0b .... ..10 是說，后面有兩個字節，
0b .... ..11 是說，后面有四個字節。

現在我們寫 5 個常量作為二進制掩碼，其中 S 代表符號（0 是正的，1 是負的），V 代表值的一位。

LC0：0b 00SV VVVV，5 位整數值，范圍：-32 - 31，長度：1 字節，由 2 個前導位 00 標識。整數值其實是 6 位的。
LC1：0b 1000 0001 SVVV VVVV，8 位整數值，范圍：-127 - 127，長度：2 字節，由前導字節 0x|81| 標識。值 0x|80| 是 NaN。
LC2：0b 1000 0010 VVVV VVVV SVVV VVVV，16 位整數值，范圍：-32,767 – 32,767，長度：3 字節，由前導字節 0x|82| 標識。值 0x|80:00| 是 NaN。
LC4：0b 1000 0011 VVVV VVVV VVVV VVVV VVVV VVVV SVVV VVVV，32 位整數值，范圍：-2,147,483,647 – 2,147,483,647，長度：5 字節，由前導字節 0x|83| 標識。值 0x|80:00:00:00| 是 NaN。
LCS：0b 1000 0100 VVVV VVVV ... 0000 0000，以零結尾的字符串，長度：可變，由前導字節 0x|84| 標識。

LC2 和 LC4 的字節序列是小尾端的。這意味著，正如你從第 1 課學到的那樣，標識字節是頭部，后面的字節與你習慣的順序相反。如果操作以整數常量作為參數，則可以在 LC0，LC1，LC2 或 LC4 之間進行選擇。對于小值（范圍在 -32 到 31 之間），用 LC0，對于非常大的值，用 LC4。直接命令從左到右讀取。當解釋一個參數的第一個字節時，哪個附加字節屬于它以及在哪里找到該值是清楚的。總是使用最短的可能變體以消除通信流量，并因此加速直接命令的操作，但這種影響很小。更多關于參數的標識字節的細節可以在 LEGO 的 EV3 Firmware Developer Kit 的 3.4 節找到。

請給你的 EV3 類添加另外的靜態類方法（或模塊方法）：

LCX(value: int) 以格式 LC0，LC1，LC2 或 LC4 返回一個依賴于值的范圍的字節數組。

播放聲音文件

我們想要我們的 EV3 brick 播放聲音文件 /home/root/lms2012/sys/ui/DownloadSucces.rsf，這通過如下操作完成：

opSound = 0x|94| 的 CMD PLAY = 0x|02|，且參數為：
- VOLUME：百分比 [0 - 100]
- NAME：聲音文件的絕對路徑，或相對于 /home/root/lms2012/sys/ (不包含擴展名 “.rsf”)

程序：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB, host='00:16:53:42:2B:99') my_ev3.verbosity = 1ops = b''.join([ev3.opSound,ev3.PLAY,ev3.LCX(100), # VOLUMEev3.LCS('./ui/DownloadSucces') # NAME ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

輸出：

09:42:03.575103 Sent 0x|1E:00|2A:00|80|00:00|94:02:81:64:84:2E:2F:75:69:2F:44:6F:77:6E:6C:6F:61:64:53:75:63:63:65:73:00|

EV3 brick 的文件系統不是本節課的主題。更多信息請參考?Folder Structure。

重復播放聲音文件

操作 opSound 具有一個 CMD REPEAT，它以無限循環播放聲音文件，這可以由操作 opSound 的 CMD BREAK 中斷。有兩個額外的操作：

opSound = 0x|94| 的 CMD REPEAT = 0x|03|，且具有參數：
- VOLUME：百分比 [0 - 100]
- NAME：聲音文件的絕對路徑，或相對于 /home/root/lms2012/sys/ 的相對路徑 (不包含擴展名 “.rsf”)
opSound = 0x|94| 的 CMD BREAK = 0x|00|，沒有參數。

我們用如下的程序來測試它：

#!/usr/bin/env python3import ev3, timemy_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB, host='00:16:53:42:2B:99') my_ev3.verbosity = 1ops = b''.join([ev3.opSound,ev3.REPEAT,ev3.LCX(100), # VOLUMEev3.LCS('./ui/DownloadSucces') # NAME ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops) time.sleep(5) ops = b''.join([ev3.opSound,ev3.BREAK ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

它播放聲音文件 5 秒，然后停止播放。輸出為：

09:55:28.814320 Sent 0x|1E:00|2A:00|80|00:00|94:03:81:64:84:2E:2F:75:69:2F:44:6F:77:6E:6C:6F:61:64:53:75:63:63:65:73:00| 09:55:33.822352 Sent 0x|07:00|2B:00|80|00:00|94:00|

播放音調

我們想要我們的 EV3 brick 播放音調，這通過如下操作完成：

opSound = 0x|94| 的 CMD TONE = 0x|01|，且參數為：
- VOLUME：百分比 [0 - 100]
- FREQUENCY：單位為 Hz，[250 - 10000]
- DURATION：單位為毫秒（0 表示無限制）

播放一個 a’ 一秒的直接命令：

------------------------------------------------- \ len \ cnt \ty\ hd \op\cd\vo\ fr \ du \ ------------------------------------------------- 0x|0E:00|2A:00|80|00:00|94|01|01|82:B8:01|82:E8:03| ------------------------------------------------- \ 14 \ 42 \no\ 0,0 \S \T \1 \ 440 \ 1000 \ \ \ \ \ \o \O \ \ \ \ \ \ \ \ \u \N \ \ \ \ \ \ \ \ \n \E \ \ \ \ \ \ \ \ \d \ \ \ \ \ -------------------------------------------------

程序發送它：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB, host='00:16:53:42:2B:99') ops = b''.join([ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(1), # VOLUMEev3.LCX(440), # FREQUENCYev3.LCX(1000), # DURATION ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

盡管我們很自豪，但我們希望我們的 EV3 以 c’ 播放三和弦：

c’ (262 Hz)
e’ (330 Hz)
g’ (392 Hz)
c’’ (523 Hz)

我們把我們的程序修改為：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB, host='00:16:53:42:2B:99') ops = b''.join([ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(1),ev3.LCX(262),ev3.LCX(500),ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(1),ev3.LCX(330),ev3.LCX(500),ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(1),ev3.LCX(392),ev3.LCX(500),ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(2),ev3.LCX(523),ev3.LCX(1000) ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

但我們只聽到了一個音調，即最后的那個 (c’’)。為什么？

這是因為操作彼此中斷。你必須將操作視為不耐煩且表現不佳的角色。中斷是他們的標準。如果想要避免中斷，則必須明確告訴它。在播放聲音的場景中，可以通過如下操作完成：

opSound_Ready = 0x|96|

它將一直等到聲音結束。我們再次修改程序：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB, host='00:16:53:42:2B:99') ops = b''.join([opSound,cmdSound_PlayTone,LCX(1),LCX(262),LCX(500),opSound_Ready,opSound,cmdSound_PlayTone,LCX(1),LCX(330),LCX(500),opSound_Ready,opSound,cmdSound_PlayTone,LCX(1),LCX(392),LCX(500),opSound_Ready,opSound,cmdSound_PlayTone,LCX(2),LCX(523),LCX(1000), ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

現在我們聽到了我們期望的！

修改 LEDs 的顏色

我們的 EV3 永遠不會達到真正的自動點唱機的質量，但為什么不添加一些燈光效果？這需要一個新操作：

opUI_Write = 0x|82| 的 CMD LED = 0x|1B|，且參數為：
- PATTERN：GREEN = 0x|01|，RED = 0x|02|，等等。

LED Patterns 可以取的值如下：

0x00 : Led off
0x01 : Led green
0x02 : Led red
0x03 : Led orange
0x04 : Led green flashing
0x05 : Led red flashing
0x06 : Led orange flashing
0x07 : Led green pulse
0x08 : Led red pulse
0x09 : Led orange pulse

我們再次給我們的程序添加一些代碼：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB, host='00:16:53:42:2B:99') my_ev3.verbosity = 1 ops = b''.join([ev3.opUI_Write,ev3.LED,ev3.LED_RED,ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(1),ev3.LCX(262),ev3.LCX(500),ev3.opSound_Ready,ev3.opUI_Write,ev3.LED,ev3.LED_GREEN,ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(1),ev3.LCX(330),ev3.LCX(500),ev3.opSound_Ready,ev3.opUI_Write,ev3.LED,ev3.LED_RED,ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(1),ev3.LCX(392),ev3.LCX(500),ev3.opSound_Ready,ev3.opUI_Write,ev3.LED,ev3.LED_RED_FLASH,ev3.opSound,ev3.TONE,ev3.LCX(2),ev3.LCX(523),ev3.LCX(2000),ev3.opSound_Ready,ev3.opUI_Write,ev3.LED,ev3.LED_GREEN ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

我們發送的是一個 60 字節長的直接命令：

11:39:49.039902 Sent 0x|3C:00|2A:00|80|00:00|82:1B:02:94:01:01:82:06:01:82:F4:01:96:82:1B:01:94:01:01:82:4A:01:82:F4:01:96:82:1B:02:...

這小于它最大長度的 6%。

顯示圖像

EV3 的顯示屏是單色的，分辨率為 180 x 128 像素。這聽起來有點過時，但允許顯示圖標和表情符號或繪制圖片。操作 opUI_Draw 具有大量不同的操作顯示器的 CMD。這里我們使用其中四個：

opUI_Draw = 0x|84| 的 CMD UPDATE = 0x|00|，沒有參數。
opUI_Draw = 0x|84| 的 CMD TOPLINE = 0x|12|，具有參數：
- (Data8) ENABLE：啟用或禁用頂部狀態行， [0：禁用，1：啟用]
opUI_Draw = 0x|84| 的 CMD FILLWINDOW = 0x|13|，具有參數：
- (Data8) COLOR：指定黑色或白色，[0：白色，1：黑色]
- (Data16) Y0：指定 Y 起始點，[0 - 127]
- (Data16) Y1：指定 Y 大小
opUI_Draw = 0x|84| 的 CMD BMPFILE = 0x|1C|，具有參數：
- (Data8) COLOR：指定黑色或白色，[0：白色，1：黑色]
- (Data16) X0：指定 X 起始點，[0 - 127]
- (Data16) Y0：指定 Y 起始點，[0 - 127]
- NAME：圖像文件的絕對路徑，或相對于 /home/root/lms2012/sys/（具有擴展名 “.rgf”）。該命令的名稱具有誤導性。該文件的擴展名必須是 .rgf（代表機器人圖形格式(robot graphic format)）而不是 bmp 圖形的文件。

我們運行這個程序：

#!/usr/bin/env python3import ev3, timemy_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB,host='00:16:53:42:2B:99' ) my_ev3.verbosity = 1ops = b''.join([ev3.opUI_Draw,ev3.TOPLINE,ev3.LCX(0), # ENABLEev3.opUI_Draw,ev3.BMPFILE,ev3.LCX(1), # COLORev3.LCX(0), # X0ev3.LCX(0), # Y0ev3.LCS("../apps/Motor Control/MotorCtlAD.rgf"), # NAMEev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops) time.sleep(5) ops = b''.join([ev3.opUI_Draw,ev3.TOPLINE,ev3.LCX(1), # ENABLEev3.opUI_Draw,ev3.FILLWINDOW,ev3.LCX(0), # COLORev3.LCX(0), # Y0ev3.LCX(0), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

輸出為：

12:01:00.253855 Sent 0x|35:00|2A:00|80|00:00|84:12:00:84:1C:01:00:00:84:2E:2E:2F:61:70:70:... 12:01:05.265584 Sent 0x|0F:00|2B:00|80|00:00|84:12:01:84:13:00:00:00:84:00|

顯示屏顯示圖像 MotorCtlAD.rgf 五秒鐘，然后顯示屏變為空，除了頂線。一些注釋：

繪制需要畫布。這是顯示的實際圖像。我們添加一些元素，然后調用 UPDATE 使畫布可見。如果你更喜歡以空白畫布開始，則必須明確清除畫布的內容。
CMD TOPLINE 允許打開或關閉頂線。
CMD FILLWINDOW 允許填充或擦除窗口的一部分。如果參數 Y0 和 Y1 都為零，則表示整個顯示屏。
將 CMD BMPFILE 的參數 COLOR 設置為值 0 會反轉圖像的顏色。
操作 opUI_Draw 允許存儲和恢復圖像（CMD STORE 和 RESTORE）。但是當實際的直接命令執行結束時，存儲的圖像將丟失。

歡迎你測試更多操作 opUI_Draw 的 CMD。

局部內存

在第 1 課我們讀到，本地內存是保存中間信息的地址空間。現在我們學習如何使用它，我們再次討論標識字節，它定義變量的類型和長度。我們將編寫另一個函數 LVX，它返回本地內存的地址。如你所知，標識字節的第 0 位代表短格式或長格式：

0b 0... .... 短格式（只有一個字節，標識字節包含值）
0b 1... .... 長格式（標識字節不包含任何值的位）

如果位 1 和 2 是 0b .10. ....,，它們代表局部變量，它們是局部內存的地址。

位 6 和 7 代表后續的值的長度

0b .... ..00 意味著可變長度，
0b .... ..01 意味著后面有一個字節，
0b .... ..10 是說，后面有兩個字節，
0b .... ..11 是說，后面有四個字節。

這允許將 4 個局部變量寫為二進制掩碼，我們不需要符號，因為地址總是正數。 V 代表地址（值）的一位。

LV0： 0b 010V VVVV，5 位地址，范圍：0 - 31，長度：1 字節，由 3 個前導位 010 標識。
LV1：0b 1100 0001 VVVV VVVV，8 位地址，范圍：0 - 255，長度：2 字節，由前導字節 0x|C1| 標識。
LV2：0b 1100 0010 VVVV VVVV VVVV VVVV，16 位地址，范圍：0 – 65, 535，長度：3 字節，由前導字節 0x|C2| 標識。
LV4：0b 1100 0011 VVVV VVVV VVVV VVVV VVVV VVVV VVVV VVVV，32 位地址，范圍：0 – 4,294,967,296，長度：5 字節，由前導字節 0x|C3| 標識。

一些說明：

在直接命令中，不需要 LV2 和 LV4！你記得局部內存最多有 63 個字節。
必須正確放置局部內存的地址。如果將 4 字節值寫入局部內存，則其地址必須為0，4，8，…（4的倍數）。對于 2 字節值也是一樣，它們的地址必須是 2 的倍數。
你需要將局部內存拆分為所需長度的段，然后使用每個段的第一個字節的地址。
頭字節包含局部內存的總長度（有關詳細內容，請參閱第 1 課）。不要忘記正確發送頭字節！

一個新的模塊函數：LVX

請將函數 LVX(value) 添加到模塊 ev3 中，它取決于實際值，返回 LV0，LV1，LV2 或 LV4 類型中最短的。我已經完成了，現在我的 ev3 模塊的文檔如下：

FUNCTIONSLCS(value:str) -> bytespack a string into a LCSLCX(value:int) -> bytescreate a LC0, LC1, LC2, LC4, dependent from the valueLVX(value:int) -> bytescreate a LV0, LV1, LV2, LV4, dependent from the value

計時器

控制時間是實時程序的一個重要方面。我們已經看到如何等待音調結束，我們在本地程序中等待，直到我們停止重復播放的聲音文件。EV3 的操作集包含計時器操作，它們允許在直接命令的執行中等待。我們使用以下兩個操作：

opTimer_Wait = 0x|85|，具有參數：
- (Data32) TIME：等待的時間（單位為毫秒）
- (Data32) TIMER：用于計時的變量
  這個操作向局部或全局內存中寫入 4 個字節的時間戳
opTimer_Ready = 0x|86|，具有參數：
- (Data32) TIMER：用于計時的變量
  這個操作讀取時間戳并等待直到實際時間到達這個時間戳的值。

我們用一個繪制三角形的程序測試計時器操作。這需要操作 opUI_Draw 的另一個 CMD：

opUI_Draw = 0x|84| 的 CMD LINE = 0x|03|，具有參數：
- (Data8) COLOR：指定黑色或白色，[0：白色，1：黑色]
- (Data16) X0：指定 X 起始點，[0 - 177]
- (Data16) Y0：指定 Y 起始點，[0 - 127]
- (Data16) X1：指定 X 結束點
- (Data16) Y1：指定 Y 結束點

程序：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.BLUETOOTH, host='00:16:53:42:2B:99') ops = b''.join([ev3.opUI_Draw,ev3.TOPLINE,ev3.LCX(0), # ENABLEev3.opUI_Draw,ev3.FILLWINDOW,ev3.LCX(0), # COLORev3.LCX(0), # Y0ev3.LCX(0), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE,ev3.opTimer_Wait,ev3.LCX(1000),ev3.LVX(0),ev3.opTimer_Ready,ev3.LVX(0),ev3.opUI_Draw,ev3.LINE,ev3.LCX(1), # COLORev3.LCX(2), # X0ev3.LCX(125), # Y0ev3.LCX(88), # X1ev3.LCX(2), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE,ev3.opTimer_Wait,ev3.LCX(500),ev3.LVX(0),ev3.opTimer_Ready,ev3.LVX(0),ev3.opUI_Draw,ev3.LINE,ev3.LCX(1), # COLORev3.LCX(88), # X0ev3.LCX(2), # Y0ev3.LCX(175), # X1ev3.LCX(125), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE,ev3.opTimer_Wait,ev3.LCX(500),ev3.LVX(0),ev3.opTimer_Ready,ev3.LVX(0),ev3.opUI_Draw,ev3.LINE,ev3.LCX(1), # COLORev3.LCX(175), # X0ev3.LCX(125), # Y0ev3.LCX(2), # X1ev3.LCX(125), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops, local_mem=4)

這個程序清除顯示屏，然后等待一秒，繪制一條線，等待半秒，繪制第二條線，等待并最終繪制第三條線。它需要 4 個字節的本地內存，可以多次寫入和讀出。

顯然，計時可以在本地程序或直接命令中完成。我們修改程序：

#!/usr/bin/env python3import ev3, timemy_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.BLUETOOTH, host='00:16:53:42:2B:99') ops = b''.join([ev3.opUI_Draw,ev3.TOPLINE,ev3.LCX(0), # ENABLEev3.opUI_Draw,ev3.FILLWINDOW,ev3.LCX(0), # COLORev3.LCX(0), # Y0ev3.LCX(0), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops) time.sleep(1) ops = b''.join([ev3.opUI_Draw,ev3.LINE,ev3.LCX(1), # COLORev3.LCX(2), # X0ev3.LCX(125), # Y0ev3.LCX(88), # X1ev3.LCX(2), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops) time.sleep(0.5) ops = b''.join([ev3.opUI_Draw,ev3.LINE,ev3.LCX(1), # COLORev3.LCX(88), # X0ev3.LCX(2), # Y0ev3.LCX(175), # X1ev3.LCX(125), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops) time.sleep(0.5) ops = b''.join([ev3.opUI_Draw,ev3.LINE,ev3.LCX(1), # COLORev3.LCX(175), # X0ev3.LCX(125), # Y0ev3.LCX(2), # X1ev3.LCX(125), # Y1ev3.opUI_Draw,ev3.UPDATE ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

兩種方案下，顯示器具有相同的行為，但又有些不同。第一個版本所需的通信量較少，但它會阻塞 EV3，直到直接命令執行結束。第二個版本需要四個直接命令，但允許在繪圖休眠時發送其它直接命令。

啟動程序

直接命令可以啟動程序。通常你通過按下 EV3 設備的按鈕完成。程序是一個擴展名為 “.rbf” 的文件，它存放在 EV3 的文件系統上。我們將啟動程序 /home/root/lms2012/apps/Motor Control/Motor Control.rbf。這需要兩個新操作：

opFile = 0x|C0| 的 CMD LOAD_IMAGE = 0x|08|，具有參數：
- (Data16) PRGID：程序運行的 Slot。值 0x|01| 用于執行用戶工程，apps 和工具。
- (Data8) NAME：可執行文件的完整路徑，或相對于 /home/root/lms2012/sys/（具有擴展名 “.rbf”）的路徑
  返回：
- (Data32) SIZE：鏡像的字節大小
- (Data32) *IP：鏡像的地址
  這個操作是?加載器。它把程序加載進內存中，并準備執行。
opProgram_Start = 0x|C0|，具有參數：
- (Data16) PRGID：程序運行的 Slot。
- (Data32) SIZE：鏡像的字節大小
- (Data32) *IP：鏡像的地址
- (Data8) DEBUG：調試模式，值 0 代表普通模式

程序：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.USB, host='00:16:53:42:2B:99') my_ev3.verbosity = 1ops = b''.join([ev3.opFile,ev3.LOAD_IMAGE,ev3.LCX(1), # SLOTev3.LCS('../apps/Motor Control/Motor Control.rbf'), # NAMEev3.LVX(0), # SIZEev3.LVX(4), # IP*ev3.opProgram_Start,ev3.LCX(1), # SLOTev3.LVX(0), # SIZEev3.LVX(4), # IP*ev3.LCX(0) # DEBUG ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops, local_mem=8)

第一個操作的返回值是 SIZE 和 IP*。我們把它們寫入局部內存的地址 0 和 4。第二個操作從局部內存讀取它的參數 SIZE 和 IP*。它的參數 SLOT 和 DEBUG 是給定的常量值。程序的輸出是：

12:50:45.332826 Sent 0x|38:00|2A:00|80|00:20|C0:08:01:84:2E:2E:2F:61:70:70:73:2F:4D:6F:74:6F:...

它真的啟動了程序 /home/root/lms2012/apps/Motor Control/Motor Control.rbf。

譯者注：

關于操作命令的參數和返回值。要傳遞參數時，將參數值直接附加到操作命令的后面，并進行適當的編碼即可。對于操作命令的返回值，EV3 的直接命令虛擬機的處理方式，非常類似與傳出參數。即需要針對每一個返回值，傳入一個指針，告訴操作命令把返回值放在指針所指向的位置。EV3 中有兩種類型的指針，分別是全局內存指針和局部內存指針。兩者的主要差異在于，全局內存中的數據，在命令執行之后，我們的程序可以全部通過讀操作，從 EV3 設備中讀取出來，而局部內存則不會。全局內存和局部內存的分配，則是通過直接命令的頭部，告訴 EV3 中的直接命令虛擬機各為它們分配多少字節。保存返回值內容的內存的指針的具體值，需要開發者自己根據傳出參數的類型長度進行手動計算。因此，EV3 的直接命令的操作命令，沒有我們寫代碼時一般意義上的那種函數或方法，或者可以說，EV3 的操作命令的原型都是下面這樣的：

void opXXX_cmdYYY(arg1, arg2, arg3, ..., *ret1, *ret2, ...)

如上面，這里的小程序，指定通過局部內存 LVX(0) / LVX(4) 接收操作命令 opFile/LOAD_IMAGE 的返回值。上面那段程序，也可以寫為通過全局內存來接收操作命令 opFile/LOAD_IMAGE 的返回值，如：

def start_program(self, exe_file_path: str):ops = b''.join([opFile,cmdFile_LoadImage,PRGID_USER,LCS(exe_file_path),GVX(0),GVX(4)])ret = self.send_direct_cmd(ops=ops, global_mem=8)ops = b''.join([opProgram_Start,PRGID_USER,GVX(0),GVX(4),debugMode_Normal])ret = self.send_direct_cmd(ops = ops)

上面這段代碼使用全局內存接收操作命令 opFile/LOAD_IMAGE 的返回值。第一個 send_direct_cmd() 調用的返回值 ret 中包含了操作命令 opFile/LOAD_IMAGE 的返回值。但注意操作 opProgram_Start 的說明。直接把操作命令 opFile/LOAD_IMAGE 的返回值傳給 opProgram_Start 是不行的，如下面這樣：

def start_program(self, exe_file_path: str):ops = b''.join([opFile,cmdFile_LoadImage,PRGID_USER,LCS(exe_file_path),GVX(0),GVX(4)])ret = self.send_direct_cmd(ops=ops, global_mem=8)ops = b''.join([opProgram_Start,PRGID_USER,ret[5:],debugMode_Normal])ret = self.send_direct_cmd(ops = ops)

以這種直接傳值的方式，程序無法如預期執行。

模擬按鈕按下

在這個例子中，我們通過模擬如下的按鈕按下事件關閉 EV3 brick：

BACK_BUTTON = 0x|06|
RIGHT_BUTTON = 0x|04|
ENTER_BUTTON = 0x|02|

我們需要等待直到初始化操作完成。這可以通過操作 opUI_Button 的 CMD WAIT_FOR_PRESS 完成，這再次預防了中斷。使用下面的新操作：

opUI_Button = 0x|83| 的 CMD PRESS = 0x|05|，具有參數：
- BUTTON：Up Button = 0x|01|，Enter Button = 0x|02|，等等。
opUI_Button = 0x|83| 的 CMD WAIT_FOR_PRESS = 0x|03|

直接命令具有如下的結構：

------------------------------------------------------------- \ len \ cnt \ty\ hd \op\cd\bu\op\cd\op\cd\bu\op\cd\op\cd\bu\ ------------------------------------------------------------- 0x|12:00|2A:00|80|00:00|83|05|06|83|03|83|05|04|83|03|83|05|02| ------------------------------------------------------------- \ 18 \ 42 \no\ 0,0 \U \P \B \U \W \U \P \R \U \W \U \P \E \ \ \ \ \ \I \R \A \I \A \I \R \I \I \A \I \R \N \ \ \ \ \ \_ \E \C \_ \I \_ \E \G \_ \I \_ \E \T \ \ \ \ \ \B \S \K \B \T \B \S \H \B \T \B \S \E \ \ \ \ \ \U \S \_ \U \_ \U \S \T \U \_ \U \S \R \ \ \ \ \ \T \ \B \T \F \T \ \_ \T \F \T \ \_ \ \ \ \ \ \T \ \U \T \O \T \ \B \T \O \T \ \B \ \ \ \ \ \O \ \T \O \R \O \ \U \O \R \O \ \U \ \ \ \ \ \N \ \T \N \_ \N \ \T \N \_ \N \ \T \ \ \ \ \ \ \ \O \ \P \ \ \T \ \P \ \ \T \ \ \ \ \ \ \ \N \ \R \ \ \O \ \R \ \ \O \ \ \ \ \ \ \ \ \ \E \ \ \N \ \E \ \ \N \ \ \ \ \ \ \ \ \ \S \ \ \ \ \S \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \S \ \ \ \ \S \ \ \ \ -------------------------------------------------------------

我的對應的程序是：

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.BLUETOOTH, host='00:16:53:42:2B:99') ops = b''.join([ev3.opUI_Button,ev3.PRESS,ev3.BACK_BUTTON,ev3.opUI_Button,ev3.WAIT_FOR_PRESS,ev3.opUI_Button,ev3.PRESS,ev3.RIGHT_BUTTON,ev3.opUI_Button,ev3.WAIT_FOR_PRESS,ev3.opUI_Button,ev3.PRESS,ev3.ENTER_BUTTON ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

這真的關閉了EV3設備！

沒有必要回復，但我是一個好奇的人。我的問題是：EV3會在它關閉之前回復還是不回復？

#!/usr/bin/env python3import ev3my_ev3 = ev3.EV3(protocol=ev3.BLUETOOTH, host='00:16:53:42:2B:99') my_ev3.verbosity = 1 my_ev3.sync_mode = ev3.SYNC ops = b''.join([ev3.opUI_Button,ev3.PRESS,ev3.BACK_BUTTON,ev3.opUI_Button,ev3.WAIT_FOR_PRESS,ev3.opUI_Button,ev3.PRESS,ev3.RIGHT_BUTTON,ev3.opUI_Button,ev3.WAIT_FOR_PRESS,ev3.opUI_Button,ev3.PRESS,ev3.ENTER_BUTTON ]) my_ev3.send_direct_cmd(ops)

在我按下另一個按鈕之前沒有任何反應，然后它回復并關閉。這并不令人驚訝，這是不一致的。關機和回復不合適一起，EV3 設備無法完成命令然后發送回復！

我們學到了什么

直接命令由操作序列組成。當我們給 brick 發送直接命令時，一個操作接一個操作的執行。但它們彼此互相打斷，如果想要它們等待的話需要特殊的操作。
大多數操作需要參數，它們可以以格式 LC0，LC1，LC2 和 LC4 發送，這些都包含有符號整數，但具有不同的范圍。另一種格式是 LCS，用于字符串。它以0x|84| 開頭，然后是零終止的 ASCII 碼串。
局部變量（LV0，LV1，LV2 和 LV4）允許尋址保存中間數據的局部存儲器。
一些操作具有許多 CMD，它們使用不同的參數集定義不同的任務。
我們已經看過很多操作并知道他們的參數的含義，但這只是 EV3 操作集的一小部分。

結論

我們關于直接命令的知識增長了，我們的類 EV3 也是。添加我們需要的所有常量需要一些耐心。隨著操作數量的增加，直接命令的參考文檔 EV3 Firmware Developer Kit 需要更加仔細地閱讀。

這是我的函數和數據的實際狀態：

Help on module ev3:NAMEev3 - LEGO EV3 direct commandsCLASSESbuiltins.objectEV3class EV3(builtins.object)...FUNCTIONSLCS(value:str) -> bytespack a string into a LCSLCX(value:int) -> bytescreate a LC0, LC1, LC2, LC4, dependent from the valueLVX(value:int) -> bytescreate a LV0, LV1, LV2, LV4, dependent from the valueDATAASYNC = 'ASYNC'BACK_BUTTON = b'\x06'BLUETOOTH = 'Bluetooth'BMPFILE = b'\x1c'BREAK = b'\x00'ENTER_BUTTON = b'\x02'FILLWINDOW = b'\x13'LED = b'\x1b'LED_OFF = b'\x00'LED_GREEN = b'\x01'LED_GREEN_FLASH = b'\x04'LED_GREEN_PULSE = b'\x07'LED_ORANGE = b'\x03'LED_ORANGE_FLASH = b'\x06'LED_ORANGE_PULSE = b'\t'LED_RED = b'\x02'LED_RED_FLASH = b'\x05'LED_RED_PULSE = b'\x08'LINE = b'\x03'LOAD_IMAGE = b'\x08'PLAY = b'\x02'PRESS = b'\x53'REPEAT = b'\x02'RIGHT_BUTTON = b'\x04'SET_BRICKNAME = b'\x08'STD = 'STD'SYNC = 'SYNC'TONE = b'\x01'TOPLINE = b'\x12'USB = 'Usb'UPDATE = b'\x00'WAIT_FOR_PRESS = b'\x03'WIFI = 'Wifi'opCom_Set = b'\xd4'opFile = b'\xc0'opNop = b'\x01'opProgram_Start = b'\x03'opSound = b'\x94'opSound_Ready = b'\x96'opTimer_Wait = b'\x85'opTimer_Ready = b'\x86'opUI_Button = b'\x83'opUI_Draw = b'\x84'opUI_Write = b'\x82'

真正的機器人從其傳感器讀取數據并通過其電機進行運動。目前我們的 EV3 設備都沒有。我也知道，存在更酷的聲音或光效的電子設備。現在，你可以測試在 EV3 Firmware Developer Kit 中找到的其他一些操作了。

保持聯系，下一課將是關于電機的。我希望，我們將更接近你真正感興趣的話題。

原文

總結

以上是生活随笔為你收集整理的EV3 直接命令 - 第 2 课让你的 EV3 做点什么的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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