CW32L010学习笔记

捨得 2024-11-15 1535

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描述

CW32学习开发笔记

硬件原理图：

主芯片

引脚封装图：

** CW32L010 是基于 eFlash 的单芯片低功耗微控制器，集成了主频高达 48MHz 的 ARM® Cortex®-M0+ 内核、**
高速嵌入式存储器（多至 64K 字节 FLASH 和多至 4K 字节 SRAM）以及一系列全面的增强型外设和 I/O 口。
所有型号都提供全套的通信接口（二路 UART、一路 SPI 和一路 I2C）、12 位高速 ADC、四组通用和基本定时器、
一组低功耗定时器以及一组高级控制 PWM 定时器。

供电电源

** 使用type-c直接供电即可，不需要再接其他电源转换芯片，CW32L010 可以在 -40℃到 85℃的温度范围内工作，供电电压宽达 1.62V ~ 5.5V。支持 Sleep 和 DeepSleep两种低功耗工作模式。**

复位电路

滤波电路

内部稳压

调试下载

默认使用SWD接口下载程序，原理图如下：

板载指示灯

用于查看系统运行状态，原理图如下：

软件功能

工程创建

具体如何创建工程就不所说明了，官方例程都有说明，我主要说下的我的目录结构设计：

串口通讯

** 内部集成 2 个通用异步收发器 (UART)，支持异步全双工、同步半双工和单线半双工模式，支持硬件数据流控**
和多机通信，还支持 LIN（局域互连网络）；可编程数据帧结构，可以通过小数波特率发生器提供宽范围的
波特率选择。内置定时器模块，支持等待超时检测、接收空闲检测、自动波特率检测和通用定时功能。
UART 控制器工作在双时钟域下，允许在深度休眠模式下进行数据的接收，接收完成中断可以唤醒 MCU 回到
运行模式。注意：仅 UART1 支持 LIN 和定时器功能；UART2 可通过片内外设互联与 BTIM/GTIM/ATIM 的从模式协同工
作实现超时定时器相关功能。我们接着实现串口通讯功能；

1.串口功能硬件引脚

使用串口2来是实现通讯，再看引脚的复用功能。

2.代码实现

#include  "bsp_uart2.h"
 #include "cw32l010_gpio.h"
 #include "cw32l010_uart.h"
 #include  "stdio.h"
 #include "cw32l010_sysctrl.h"
 
 //UARTx
 #define  DEBUG_UARTx                   CW_UART2
 #define  DEBUG_UART_CLK                SYSCTRL_APB1_PERIPH_UART2
 #define  DEBUG_UART_APBClkENx          SYSCTRL_APBPeriphClk_Enable1
 #define  DEBUG_UART_BaudRate           115200
 #define  DEBUG_UART_UclkFreq           HSIOSC_VALUE     //串口全速运行 
 
 //UARTx GPIO
 #define  DEBUG_UART_GPIO_CLK           (SYSCTRL_AHB_PERIPH_GPIOB)
 #define  DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT       CW_GPIOB
 #define  DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN        GPIO_PIN_5
 #define  DEBUG_UART_RX_GPIO_PORT       CW_GPIOB
 #define  DEBUG_UART_RX_GPIO_PIN        GPIO_PIN_6
 
 //GPIO AF
 #define  DEBUG_UART_AFTX               PB05_AFx_UART2TXD()
 #define  DEBUG_UART_AFRX               PB06_AFx_UART2RXD()
 
 
 static void UART_Configuration(void)
 {
 //    //外设时钟使能,放在外设里面自己进行使能
     
     DEBUG_UART_APBClkENx(DEBUG_UART_CLK, ENABLE);
 
 
 UART_InitTypeDef UART_InitStructure = {0};
 
     UART_InitStructure.UART_BaudRate = DEBUG_UART_BaudRate;
     UART_InitStructure.UART_Over = UART_Over_16;
     UART_InitStructure.UART_Source = UART_Source_PCLK;
     UART_InitStructure.UART_UclkFreq = DEBUG_UART_UclkFreq;
     UART_InitStructure.UART_StartBit = UART_StartBit_FE;
     UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1;
     UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No ;
     UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None;
     UART_InitStructure.UART_Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;
     UART_Init(DEBUG_UARTx, &UART_InitStructure);
 
 }
 
 
 /**
  * @brief 配置GPIO
  *
  */
 static void GPIO_Configuration(void)
 {
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
 
 //外设时钟使能,放在外设里面自己进行使能
 SYSCTRL_AHBPeriphClk_Enable(DEBUG_UART_GPIO_CLK, ENABLE);
     
     GPIO_WritePin(DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT, DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN,GPIO_Pin_SET);    // 设置TXD的默认电平为高，空闲
 
     GPIO_InitStructure.Pins = DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN;
     GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
     GPIO_Init(DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
 
     GPIO_InitStructure.Pins = DEBUG_UART_RX_GPIO_PIN;
     GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP;
     GPIO_Init(DEBUG_UART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
 
      //UART TX RX 复用
     DEBUG_UART_AFTX;
     DEBUG_UART_AFRX;
 }
 
 
 
 void UART2_Configuration(void)
 {
 UART_Configuration();
 GPIO_Configuration();
 }
 
 
 #ifdef __GNUC__
     /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker- >Libraries- >Small printf
     set to 'Yes') calls __io_putchar() */
     #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
 #else
     #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
 #endif /* __GNUC__ */
 
 
 /**
  * @brief Retargets the C library printf function to the UART.
  *
  */
 PUTCHAR_PROTOTYPE
 {
     UART_SendData_8bit(DEBUG_UARTx, (uint8_t)ch);
 
     while (UART_GetFlagStatus(DEBUG_UARTx, UART_FLAG_TXE) == RESET);
 
     return ch;
 }
 
 size_t __write(int handle, const unsigned char * buffer, size_t size)
 {
     size_t nChars = 0;
 
     if (buffer == 0)
     {
         /*
          * This means that we should flush internal buffers.  Since we
          * don't we just return.  (Remember, "handle" == -1 means that all
          * handles should be flushed.)
          */
         return 0;
     }
 
 
     for (/* Empty */; size != 0; --size)
     {
         UART_SendData_8bit(DEBUG_UARTx, *buffer++);
         while (UART_GetFlagStatus(DEBUG_UARTx, UART_FLAG_TXE) == RESET);
         ++nChars;
     }
 
     return nChars;
 }
 
 /******************************************************************************
  * EOF (not truncated)
  ******************************************************************************/
 #ifdef  USE_FULL_ASSERT
 /**
   * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
   *         where the assert_param error has occurred.
   * @param  file: pointer to the source file name
   * @param  line: assert_param error line source number
   * @retval None
   */
 void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
 {
     /* USER CODE BEGIN 6 */
     /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
        tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %drn", file, line) */
     /* USER CODE END 6 */
 }
 #endif /* USE_FULL_ASSERT */

3.编写打印测试函数

static void Printf_Function(void)
 {
     DEBUG_LOG("rn");
     DEBUG_LOG("  Compile time:");
     DEBUG_LOG(__DATE__);
     DEBUG_LOG("  ");
     DEBUG_LOG(__TIME__);
     DEBUG_LOG("rn+-------------------+rn");
     DEBUG_LOG("%s,%s,%d,%srn", __FUNCTION__,__FILE__,__LINE__,__DATE__);
     DEBUG_LOG("rn+-------------------+rn");
 }

4.查看串口终端信息
使用MobaXterm终端工具查看：

5.注意点

为了让代码支持GNU扩展，keil设置需要注意：

同时，串口打印的时候，添加头文件"stdio.h";

GPIO口输入输出

根据板载资源，使用板载的LED来测试。前面硬件说明的时候提到，使用的引脚为PB00；就直接上代码了。

1.编写驱动代码

#include  "drv_led.h"
 
 
 
 
 // 初始化 LED 引脚
 void LED_Init(void) 
 {
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
 
     __SYSCTRL_GPIOB_CLK_ENABLE();  
 
     GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_NONE;
     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
     GPIO_InitStruct.Pins = LED_GPIO_PINS;
 
     GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
 
 }
 
 // 控制 LED 开关
 void LED_Control(GPIO_PinState state) 
 {
 GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS,state);
 }
 
 // 切换 LED 状态
 void LED_Toggle(void) {
     GPIO_TogglePin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS);
 }
 
 // 读取 LED 状态
 int LED_Read(void) {
     return GPIO_ReadPin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS) == GPIO_Pin_SET ? 1 : 0;
 }
 
 // 定义并初始化 LED 操作结构体实例
 LED_Ops_t myLED = {
     .init = LED_Init,
     .control = LED_Control,
     .toggle = LED_Toggle,
     .read = LED_Read
 };

2.编写测试程序

int32_t main(void)
 {
 
 bsp_init();
 driver_init();
 
     while(1)
     {
 SysTickDelay(1000);
 myLED.toggle();
     }
 }

调试下载之后，可直接观察板载LED灯是否在循环闪烁。

调试等级

1.直接上代码，调试等级头文件；

#ifndef __LOG_H
 #define __LOG_H
 #include < stdio.h >
 #include < stdlib.h >
 #include < string.h >
 #include < stdarg.h >
 #define GLOB_LOG_EVEL           LOG_DEBUG
 
 typedef enum {
     FALSE,
     TRUE
     } status;
 // 定义日志级别
 typedef enum {
     LOG_DEBUG,
     LOG_INFO,
     LOG_WARNING,
     LOG_ERROR
     } LogLevel;
 
 
 
 //extern LogMsg lmsg;
 // 颜色
 #define Blue    "�33[34m" // Blue
 #define Green   "�33[32m" // Green
 #define Yellow  "�33[33m" // Yellow
 #define Red     "�33[31m" // Red
 #define Reset   "�33[0m"  // Reset color
 
 
 // 记录日志的宏定义
 
 #define LOG_MESSAGE(format, ...) printf("[NTP]:%s(),Line:%05d: " format "rn", __FUNCTION__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
 
 void LOG_MSG(LogLevel level, const char *message);
 #endif

2.功能函数实现文件：

#include "log.h"
 
 // 日志输出函数
 void LOG_MSG(LogLevel level, const char *message) {
     switch (level) {
         case LOG_DEBUG:
             printf(Blue "DEBUG: %s" Reset "rn", message);
             break;
         case LOG_INFO:
             printf(Green "INFO: %s" Reset "rn", message);
             break;
         case LOG_WARNING:
             printf(Yellow "WARNING: %s" Reset "rn", message);
             break;
         case LOG_ERROR:
             printf(Red "ERROR: %s" Reset "rn", message);
             break;
         default:
             printf("UNKNOWN: %sn", message);
             break;
     }
 }

3.编写测试函数

/*宏定义错误码信息*/
 static void Error_Code_Info(void)
 { 
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_OK);
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_E_1);
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_E_2);
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_MQTT_INFO_ERROR);
 
 
 LOG_MSG(LOG_DEBUG, "This is a debug message");
 LOG_MSG(LOG_INFO, "This is an info message");
 LOG_MSG(LOG_WARNING, "This is a warning message");
 LOG_MSG(LOG_ERROR, "This is an error message");
 }

4.终端输出

串口中断

CW32单片机的串口有好几种工作方式，异步全双工，同步半双工，单线半双工，由于没有DMA通道，为了避免频繁的进入中断，采用串口接收中断，串口查询发送方式实现收发；

配置简单队列消息，实现方式如下：

1、定义队列结构

#define myQ2_SIZE     512
 #define RxBuffer2_SIZE   myQ2_SIZE
 
 typedef volatile struct
 {
     uint8_t     m_getIdx;
     uint8_t     m_putIdx;
     uint8_t     m_entry[ myQ2_SIZE ];
 } myQ2;
 
 extern  myQ2   volatile RxBuffer2;
 extern  myQ2   volatile TxBuffer2;
 
 void  UART2_Buffer_Init(void);

2、初始化队列结构

myQ2   volatile RxBuffer2;
 myQ2   volatile TxBuffer2;
 
 
 void  UART2_Buffer_Init(void)
 {
     CBUF_Init(RxBuffer2);
     CBUF_Init(TxBuffer2);
 }

3、使能串口接收中断

void NVIC_Configuration(void)
 {
     //优先级，无优先级分组
     NVIC_SetPriority(DEBUG_UART_IRQ, 0);
     //UARTx中断使能
     NVIC_EnableIRQ(DEBUG_UART_IRQ);
 
 
 //使能UARTx RC中断
     UART_ITConfig(DEBUG_UARTx, UART_IT_RC, ENABLE);
 UART_ClearITPendingBit(CW_UART2, UART_IT_RC);
 
 }

4、编写测试函数，实现串口功能收发

int32_t main(void)
 {
 bsp_init();
 driver_init();
     while(1)
     {
 uint16_t  dataLen=0;
 dataLen = CBUF_Len(RxBuffer2);
 if(dataLen!=0)
 {
 //拷贝数据
 memcpy((char*)TxBuffer2.m_entry,(char*)RxBuffer2.m_entry,dataLen);
 //查询发送数据
 UART_SendBuf_Polling(CW_UART2,TxBuffer2.m_entry,dataLen);
 
 USART2_Clear();
 }
 SysTickDelay(1000);
 myLED.toggle();
     }
 }

5、查看串口终端收发

从截图可以看出，当前收发数据一致；

控制台Shell

下面介绍下开源项目是 letter-shell，一个功能强大的嵌入式shell，letter shell 3.x是一个C语言编写的，可以嵌入在程序中的嵌入式shell，通俗一点说就是一个串口命令行，可以通过命令行调用、运行程序中的函数。目前 letter-shell 3.0版本支持的功能有：

命令自动补全
快捷键功能定义
命令权限管理
用户管理
变量支持

项目地址： [https://github.com/NevermindZZT/letter-shell]

移植过程：

1.复制源码到工程中：

2.在自定义接口shell_port.c中实现自己的串口读写函数

#include "shell.h"
 #include "main.h"
 #include "bsp_uart2.h"
 #include "shell_port.h"
 
 Shell shell;
 char shellBuffer[512];
 
 
 /**
  * @brief 用户shell写
  * 
  * @param data 数据
  * @param len 数据长度
  * 
  * @return short 实际写入的数据长度
  */
 short userShellWrite(char *data, unsigned short len)
 {
 UART_SendBuf_Polling(CW_UART2,(uint8_t *)data, len);
     return len;
 }
 
 
 /**
  * @brief 用户shell读
  * 
  * @param data 数据
  * @param len 数据长度
  * 
  * @return short 实际读取到
  */
 short userShellRead(char *data, unsigned short len)
 {
 return UART2_GetString((uint8_t *)data, len);
 }
 
 /**
  * @brief 用户shell上锁
  * 
  * @param shell shell
  * 
  * @return int 0
  */
 int userShellLock(Shell *shell)
 {
 return 0;
 }
 
 /**
  * @brief 用户shell解锁
  * 
  * @param shell shell
  * 
  * @return int 0
  */
 int userShellUnlock(Shell *shell)
 {
 return 0;
 }
 
 /**
  * @brief 用户shell初始化
  * 
  */
 void userShellInit(void)
 {
 
 //注册自己实现的写函数
     shell.write = userShellWrite;
 //shell.read = userShellRead;
 //调用shell初始化函数
     shellInit(&shell, shellBuffer, 512);
 
 }

3.在终端函数中定义

对于裸机环境，在主循环中调用shellTask，或者在接收到数据时，调用shellHandler，我这里在中断中调用

void UART2_IRQHandler(void)
 {
     /* USER CODE BEGIN */
     uint8_t TxRxBuffer;
     if (UART_GetITStatus(CW_UART2, UART_IT_RC) != RESET)
     {
 /*使用简易队列进行接收数据*/
 TxRxBuffer = UART_ReceiveData_8bit(CW_UART2);
 shellHandler(&shell,TxRxBuffer);
         CBUF_Push(RxBuffer2, TxRxBuffer);
         UART_ClearITPendingBit(CW_UART2, UART_IT_RC);
     }
     /* USER CODE END */
 }

4.调用初始化shell

userShellInit();

5.串口终端实现结果

查看当前系统时钟：

其他实现方式，参考官方文档说明。

审核编辑黄宇

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