資料介紹
本文將介紹在MM32F013x上實現(xiàn)UART單線半雙工的功能應(yīng)用。
UART單線半雙工簡介
在使用數(shù)字舵機通訊時所用到的通信方式為UART通信,但舵機只有三根接線,除去VCC和GND,只有一條通信線,也就是說要實現(xiàn)雙向通信,只能使用單線半雙工模式。在單線半雙工模式下,TX 和 RX 引腳在芯片內(nèi)部互連。
01 配置流程
單線半雙工模式是通過設(shè)置UART_SCR寄存器的HDSEL位,在這個模式里UART_SCR 寄存器的SCEN位必須保持清零狀態(tài)。
在單線半雙工模式下,TX和RX引腳在芯片內(nèi)部互聯(lián),使用控制位”HALF DUPLEX SEL”(UART_SCR 中的 HDSEL 位) 選擇半雙工和全雙工通信。
注意
當選擇單線半雙工模式時RX 不再被使用,當有數(shù)據(jù)需要發(fā)送的時候IO才會被UART驅(qū)動,沒有數(shù)據(jù)傳輸時TX總是被釋放,所以使用單線半雙工需要外部加上拉。
除此之外通訊上和正常的UART模式類似。由于是單線半雙工同一時刻總線上只能有一個節(jié)點發(fā)送,所以需要軟件協(xié)議層去管理線上沖突防止多個設(shè)備同時發(fā)送,當 TXEN 位被設(shè)置時,只要數(shù)據(jù)一寫到數(shù)據(jù)寄存器上,發(fā)送就繼續(xù)。
02 UART_SCR寄存器描述
配置UART_SCR 的HDSEL為1
UART_SCR 寄存器的SCEN位清零
初始化UART1
從官網(wǎng)上下載MM32F013x例程,里面有UART普通模式的配置,在這個基礎(chǔ)上我們直接調(diào)用UART_HalfDuplexCmd(UART1,ENABLE);函數(shù)接口將串口配置成單線半雙工模式,然后IO口初始化只需要配置PA9 TX即可,如下:
void UART1_NVIC_Init(u32 baudrate) { UART_InitTypeDef UART_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_UART1, ENABLE); RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBENR_GPIOA, ENABLE); //UART1 NVIC NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //Baud rate UART_StructInit(&UART_InitStructure); UART_InitStructure.BaudRate = baudrate; //The word length is in 8-bit data format. UART_InitStructure.WordLength = UART_WordLength_8b; UART_InitStructure.StopBits = UART_StopBits_1; //No even check bit. UART_InitStructure.Parity = UART_Parity_No; //No hardware data flow control. UART_InitStructure.HWFlowControl = UART_HWFlowControl_None; UART_InitStructure.Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx; UART_Init(UART1, &UART_InitStructure); UART_HalfDuplexCmd(UART1,ENABLE); //Half Duplex Enable UART_ITConfig(UART1, UART_IT_RXIEN, ENABLE); UART_Cmd(UART1, ENABLE); GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_1); //UART1_TX GPIOA.9 GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); }
功能驗證測試
UART單線半雙工功能測試我們現(xiàn)在拿兩個MM32F0133的板子一個做主機一個做從機進行單線收發(fā)測試,主機先發(fā)送一包數(shù)據(jù)給從節(jié)點,當從節(jié)點收到這包數(shù)據(jù)后再把這包數(shù)據(jù)發(fā)回給主機,然后主機和從機兩個板子PA9短接到一起,外部在加一個4.7K上拉電阻。
主機函數(shù)處理:
uint8_t txbuff[10]= {0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88,0x99,0xAA}; s32 main(void) { CONSOLE_Init(115200);//UART2 printf打印 UART1_NVIC_Init(115200); printf("UART Half Duplex TX Test /r/n"); UART1_Send_Group(txbuff,sizeof(txbuff)); printf("TX Data: "); for(index=0;index主機UART的中斷服務(wù)函數(shù)里面,將接從機發(fā)送的數(shù)據(jù)存放在Rx_buff里面,當收到一包數(shù)據(jù)后通過printf打印到串口,和原始發(fā)送的數(shù)據(jù)進行對比。
void UART1_IRQHandler(void) { u8 recvbyte; // Send packet if (UART_GetITStatus(UART1, UART_IT_TXIEN) != RESET) { UART_ClearITPendingBit(UART1, UART_IT_TXIEN); } // Recv packet if (UART_GetITStatus(UART1, UART_ISR_RX) != RESET) { UART_ClearITPendingBit(UART1, UART_ISR_RX); recvbyte = UART_ReceiveData(UART1); Rx_buff[rx_cnt] = recvbyte; rx_cnt++; if(rx_cnt == 10) { gUartRxSta = 1; rx_cnt = 0; } } }從機函數(shù)處理:
s32 main(void) { CONSOLE_Init(115200);//UART2 printf打印 UART1_NVIC_Init(115200); printf("UART Half Duplex RX Test/r/n"); while(1) { if(gUartRxSta == 1)//收到一包數(shù)據(jù) { gUartRxSta = 0; UART1_Send_Group(Rx_buff,10); memset(Rx_buff,0x00,10); } } //return 0; }從機UART的中斷服務(wù)函數(shù)里面,將接主機發(fā)送的數(shù)據(jù)存放在Rx_buff里面,當收到一包數(shù)據(jù)后通過單線半雙工這個串口發(fā)送回去。
void UART1_IRQHandler(void) { u8 recvbyte; // Send packet if (UART_GetITStatus(UART1, UART_IT_TXIEN) != RESET) { UART_ClearITPendingBit(UART1, UART_IT_TXIEN); } // Recv packet if (UART_GetITStatus(UART1, UART_ISR_RX) != RESET) { UART_ClearITPendingBit(UART1, UART_ISR_RX); recvbyte = UART_ReceiveData(UART1); Rx_buff[rx_cnt] = recvbyte; rx_cnt++; if(rx_cnt == 10) { gUartRxSta = 1; rx_cnt = 0; } } }觀察測試結(jié)果:
然后我們通過主機UART2 的printf打印可以看到主機TX Data 和從機返回的RX Data數(shù)據(jù)是一樣的。
再看看下圖邏輯分析儀抓取的邏輯波形,可以也可以看到主機發(fā)送的波形和從機返回的波形數(shù)據(jù)是一樣的。
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