【南京中科微CSM32RV20开发板试用体验】UART的简单应用，实现数据发送接收

本文来源电子发烧友社区，作者：xcs101， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2244470_1_1.html

UART发送接收回环效果视频（开发板体验视频，详见作者原文链接内容）

本帖最后由 xcs101 于 2022-1-21 10:本次实验还是延续之前的点亮一个LED的例程，该程序本身已对UART进行初始化。
一、UART介绍
通用异步收发器（UART）提供了一种灵活的方法来与使用工业标准 NRZ 异步串行数据格式的外部设备之间进行全双工数据交换。UART 利用分数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。具备以下功能：
●全双工的，异步通信
● NRZ 标准格式
● 分数波特率发生器系统
● 支持波特率自适应
● 可编程数据字长度（8 位或 9 位）
● 单线半双工通信
● 单独的发送器和接收器使能位
● 检测标志
● 传输结束标志
● 多处理器通信

芯片内置四个 UART，UART1 支持 ISP下载程序，串口由 S0CON 控制，而实际传输的数据则在 S0BUF 寄存器中读取或写入。传输速度（波特率）是通过配置 uartdiv 来选择的。
串口支持波特率自适应，通过测出 RX 引脚上接收信号的波特率并将其配置
到波特率寄存器中实现。使用方法如下：
1) 配置 MCU 和外设使用同一个时钟来源；
（设置时钟源选择寄存器（CMU_CLK_SEL），选择 MCU 和外设的时钟源。）
2) 配置 baudtrim = 1，trim_en 写 0；
3) 配置 baudtrim = 1，trim_en 写 1；
4) RX 接收 UART 帧，帧中的低电平只能是 1 位宽；
5) 等到 trim_en 变为 0，读出 trim_clk_result 的结果；
6) 使用 trim_clk_result 作为 uart 的波特率设置
二、UART相关函数
1、初始化函数
UART的初始化函数分2种模式：

1. void UART_Init_case1(UART_TypeDef *UARTx); //非中断模式
2. void UART_Init_IT_case1(UART_TypeDef *UARTx); //中断模式

复制代码

相关设置直接在这两个函数里面进行修改即可，下面看看非中断模式：

需要注意的地方是demo里面的波特率是用16MHz时钟计算出来的，开发板上用的是32MHz，使用时需要在对应波特率上翻倍。

1. void UART_Init_case1(UART_TypeDef *UARTx) //非中断模式
2. {
3.     if(UARTx==UART1)
4.     {
5.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN5,GPIO_MODE_AF);
6.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN6,GPIO_MODE_AF);
7.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN5,GPIO_AF0);
8.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN6,GPIO_AF0);
9.     }
10.     else if(UARTx==UART2)
11.     {
12.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN3,GPIO_MODE_AF);
13.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN4,GPIO_MODE_AF);
14.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN3,GPIO_AF3);
15.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN4,GPIO_AF3);
16.     }
17.     else if(UARTx==UART3)
18.     {
19.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN10,GPIO_MODE_AF);
20.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN11,GPIO_MODE_AF);
21.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN10,GPIO_AF3);
22.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN11,GPIO_AF3);
23.     }
24.     else if(UARTx==UART4)
25.     {
26.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN14,GPIO_MODE_AF);
27.         GPIO_MODE_Init(GPIOA,PIN15,GPIO_MODE_AF);
28.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN14,GPIO_AF3);
29.         GPIO_AF_Init(GPIOA,PIN15,GPIO_AF3);
30.     }
31.  
32.     UARTx->CTRL = 0<<25        //发送中断使能: 0-off,1-on
33.                  |0<<24        //接收中断使能：0-off,1-on
34.                  |0x0116<<8    //波特率（对应16M时钟）：
35.                                //0x1a0b-2400,0x0683-9600,0x0341-19200,0x0116-57600,0x008b-115200
36.                                //0x0045-230400,0x0023-460800(CSMISP未支持波特率0x0011-921600,0x000d-1128800)
37.                                //波特率（对应32M时钟）：
38.                                //0x1a0b-4800,0x0683-19200,0x0341-38400,0x0116-115200,0x008b-230400
39.                                //0x0045-460800(CSMISP未支持波特率0x0023-921600,0x0011-1843200,0x000d-2257600)
40.  
41.                  |1<<6         //模式选择：0-模式0，1-模式1，2/3-模式2
42.                  |0<<5         //多处理器使能
43.                  |1<<4         //接收使能
44.                  |0<<3         //发送数据bit8
45.                  |0<<2;        //接收数据bit8
46.  
47. }

复制代码

2、发送接收函数

1. void Uart_Send(UART_TypeDef *UARTx,uint8_t *packet,uint16_t lenth);//适用于非中断发送模式
2. void Uart_Reveive(UART_TypeDef *UARTx,uint8_t *packet,uint16_t lenth);//适用于非中断发送模式
3. void UART1_putchar(uint8_t ubyte);//数据放入缓存，适用于中断模式
4. uint8_t UART1_getchar(void);//取数据缓存

复制代码

库函数里已经封装好int ee_printf(const char *fmt, ...)，可直接使用进行文本发送，也可以使用int  printf (const char *__restrict, ...) ，不过使用ee_printf生成的elf文件相对大一些。
三、程序设计
在main函数主循环里编写以下程序，完成UART的接收发送回环实验。

1. uint8_t upack1[20] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};//定义一个数组
2. Uart_Reveive(UART1,upack1,2);//适用于非中断发送模式
3. Uart_Send(UART1,upack1,2);//适用于非中断发送模式

复制代码

程序很简单，接收函数定义了要接收的数据长度，接收完成后再将数据发送出去。
但是因为void Uart_Reveive(UART_TypeDef *UARTx,uint8_t *packet,uint16_t lenth);//适用于非中断发送模式的原因，如果没有接收到数据，程序会一直处于等待接收状态，无法执行下一步程序。

1. void Uart_Reveive(UART_TypeDef *UARTx,uint8_t *packet,uint16_t lenth)//适用于非中断发送模式
2. {
3.     for(uint16_t i=0;i< lenth;i++)
4.     {
5.         while(!(UARTx->CTRL&0x00000001));//如果没有接收到数据
6. !(UARTx->CTRL&0x00000001)
7.  
8. =1
9.         packet[i] = UARTx->DATA;
10.         UARTx->CTRL |= 0x00000001U;
11.     }
12. }

复制代码

四、效果展示

使用CSM-ISP对结果进行验证，发送20H 22H,能够返回20H 22H，程序成功运行。
在验证过程中发现，采用HEX模式发送非HEX数据，例如“LED”会导致CSM-ISP软件奔溃，建议调试UART时，使用sscom进行调试。