（十）零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——UART

# 零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——UART 通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通常称为 UART) 是一种异步收发传输器，提供了与外部设备进行全双工数据交换的灵活方式。**BL616/BL618 共有 2组 UART**，配合 DMA 使用，可以实现高效的数据通信。 ## 一、了解小安派-Eyes-S1的UART 小安派的UART是全双工异步通讯，具有丰富的中断控制，DMA传输、485协议、10Mbps波特率、LIN总线协议等等特征。其有三个时钟源，分别是XCK、160Mhz CLK和BCLK。UART的控制器分为两个功能模块：发送器和接收器。 **数据位长度可选 5 / 6 / 7 / 8 比特** ``` #define UART_DATA_BITS_5 0 #define UART_DATA_BITS_6 1 #define UART_DATA_BITS_7 2 #define UART_DATA_BITS_8 3 #define UART_DATA_BITS_9 4 ``` **停止位长度可选 0.5 / 1 / 1.5 / 2 比特** ``` #define UART_STOP_BITS_0_5 0 #define UART_STOP_BITS_1 1 #define UART_STOP_BITS_1_5 2 #define UART_STOP_BITS_2 3 ``` **支持 奇 / 偶 / 无 / 校验比特** ``` #define UART_PARITY_NONE 0 #define UART_PARITY_ODD 1 #define UART_PARITY_EVEN 2 #define UART_PARITY_MARK 3 #define UART_PARITY_SPACE 4 ``` **可配置 MSB / LSB 优先输出** ``` #define UART_LSB_FIRST 0 #define UART_MSB_FIRST 1 ``` ### 1.struct bflb_uart_config_s 说明：uart初始化配置结构体 ``` struct bflb_uart_config_s { uint32_t baudrate; uint8_t direction; uint8_t data_bits; uint8_t stop_bits; uint8_t parity; uint8_t bit_order; uint8_t flow_ctrl; uint8_t tx_fifo_threshold; uint8_t rx_fifo_threshold; }; ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | baudrate | 波特率 | | direction | 方向 | | data_bits | 数据位 | | stop_bits | 停止位 | | parity | 校验位 | | bit_orders | bit 先行方式 | | flow_ctrl | 流控 | | tx_fifo_threshold | 发送 fifo 中断触发阈值(大于阈值触发中断) | | rx_fifo_threshold | 接收 fifo 中断触发阈值(大于阈值触发中断) | ### 2.bflb_uart_init 说明: 初始化 uart。使用之前需要开启 uart ip 时钟、设置 uart 时钟源和分频值、选择 gpio 为 uart 中的一个功能。 ``` void bflb_uart_init(struct bflb_device_s *dev, const struct bflb_uart_config_s *config); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | config | 配置项 | ### 3.bflb_uart_deinit 说明: 反初始化 uart。 ``` void bflb_uart_deinit(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | ### 4.bflb_uart_link_txdma 说明: uart tx dma 使能开关。 ``` void bflb_uart_link_txdma(struct bflb_device_s *dev, bool enable); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | enable | 是否使能 dma | ### 5.bflb_uart_link_rxdma 说明: uart rx dma 使能开关。 ``` void bflb_uart_link_rxdma(struct bflb_device_s *dev, bool enable); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | enable | 是否使能 dma | ### 6.bflb_uart_putchar 说明: 通过 uart 阻塞式发送一个字符。 ``` int bflb_uart_putchar(struct bflb_device_s *dev, int ch); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | ch | 字符 | ### 7.bflb_uart_getchar 说明: 通过 uart 异步接收一个字符。 ``` int bflb_uart_getchar(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | return | 返回 -1 表示没有数据，返回其他表示接收的字符 | ### 8.bflb_uart_put 说明：通过uart轮询发送数据。 ``` int bflb_uart_put(struct bflb_device_s *dev, uint8_t *data, uint32_t len); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | data | 数据指针 | | len | 数据长度 | ### 9.bflb_uart_put_block 说明：通过uart阻塞式发送数据。 ``` int bflb_uart_put_block(struct bflb_device_s *dev, uint8_t *data, uint32_t len); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | data | 数据指针 | | len | 数据长度 | ### 10.bflb_uart_get 说明：通过uart异步阻塞接收数据。 ``` int bflb_uart_get(struct bflb_device_s *dev, uint8_t *data, uint32_t len); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | data | 数据指针 | | len | 数据长度 | ### 11.bflb_uart_txready 说明: 查询 uart tx fifo 是否准备就绪，准备好才可以填充字符。 ``` bool bflb_uart_txready(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | return | 为true表示就绪 | ### 12.bflb_uart_txempty 说明: 查询 uart tx fifo 是否为空。 ``` bool bflb_uart_txempty(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | return | 为true表示fifo已空，无法填充数据 | ### 13.bflb_uart_rxavailable 说明: 查询 uart rx 是否有数据。 ``` bool bflb_uart_rxavailable(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | return | 为true表示有数据，可以进行读取 | ### 14.bflb_uart_txint_mask 说明: uart tx fifo 阈值中断屏蔽开关，开启后超过设定阈值则触发中断。 ``` void bflb_uart_txint_mask(struct bflb_device_s *dev, bool mask); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | mask | 是否屏蔽中断 | ### 15.bflb_uart_rxint_mask 说明: uart rx fifo 阈值中断和超时屏蔽开关，开启后超过设定阈值则或者超时则触发中断。 ``` void bflb_uart_rxint_mask(struct bflb_device_s *dev, bool mask); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | mask | 是否屏蔽中断 | ### 16.bflb_uart_errint_mask 说明：uart错误中断屏蔽开关。 ``` void bflb_uart_errint_mask(struct bflb_device_s *dev, bool mask); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | mask | 是否屏蔽中断 | ### 17.bflb_uart_get_intstatus 说明: 获取 uart 中断标志。 ``` uint32_t bflb_uart_get_intstatus(struct bflb_device_s *dev); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | retrun | 中断标志 | 返回的中断标志有以下选项： ``` #define UART_INTSTS_TX_END (1 << 0) #define UART_INTSTS_RX_END (1 << 1) #define UART_INTSTS_TX_FIFO (1 << 2) #define UART_INTSTS_RX_FIFO (1 << 3) #define UART_INTSTS_RTO (1 << 4) #define UART_INTSTS_PCE (1 << 5) #define UART_INTSTS_TX_FER (1 << 6) #define UART_INTSTS_RX_FER (1 << 7) #if !defined(BL602) #define UART_INTSTS_RX_LSE (1 << 8) #endif #if !defined(BL602) && !defined(BL702) #define UART_INTSTS_RX_BCR (1 << 9) #define UART_INTSTS_RX_ADS (1 << 10) #define UART_INTSTS_RX_AD5 (1 << 11) #endif ``` ### 18.bflb_uart_int_clear 说明: 清除 uart 中断标志。 ``` void bflb_uart_int_clear(struct bflb_device_s *dev, uint32_t int_clear); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | int_clear | 清除值 | 清除值可填入以下参数： ``` #define UART_INTCLR_TX_END (1 << 0) #define UART_INTCLR_RX_END (1 << 1) #define UART_INTCLR_RTO (1 << 4) #define UART_INTCLR_PCE (1 << 5) #if !defined(BL602) #define UART_INTCLR_RX_LSE (1 << 8) #endif #if !defined(BL602) && !defined(BL702) #define UART_INTCLR_RX_BCR (1 << 9) #define UART_INTCLR_RX_ADS (1 << 10) #define UART_INTCLR_RX_AD5 (1 << 11) #endif ``` ### 19.bflb_uart_feature_control 说明：uart其他特性相关控制，一般不常用。 ``` int bflb_uart_feature_control(struct bflb_device_s *dev, int cmd, size_t arg); ``` |parameter| description| | ------- | ---------- | | dev | 设备句柄 | | cmd | 控制字 | | arg | 控制参数 | | return | 为负表示不支持该命令 | cmd 可以填入以下参数: ``` #define UART_CMD_SET_BAUD_RATE (0x01) #define UART_CMD_SET_DATA_BITS (0x02) #define UART_CMD_SET_STOP_BITS (0x03) #define UART_CMD_SET_PARITY_BITS (0x04) #define UART_CMD_CLR_TX_FIFO (0x05) #define UART_CMD_CLR_RX_FIFO (0x06) #define UART_CMD_SET_RTO_VALUE (0x07) #define UART_CMD_SET_RTS_VALUE (0x08) #define UART_CMD_GET_TX_FIFO_CNT (0x09) #define UART_CMD_GET_RX_FIFO_CNT (0x0a) #define UART_CMD_SET_AUTO_BAUD (0x0b) #define UART_CMD_GET_AUTO_BAUD (0x0c) #define UART_CMD_SET_BREAK_VALUE (0x0d) #define UART_CMD_SET_TX_LIN_VALUE (0x0e) #define UART_CMD_SET_RX_LIN_VALUE (0x0f) #define UART_CMD_SET_TX_RX_EN (0x10) #define UART_CMD_SET_TX_RS485_EN (0x11) #define UART_CMD_SET_TX_RS485_POLARITY (0x12) #define UART_CMD_SET_ABR_ALLOWABLE_ERROR (0x13) #define UART_CMD_SET_SW_RTS_CONTROL (0x14) #define UART_CMD_IR_CONFIG (0x15) #define UART_CMD_SET_TX_FREERUN (0x16) #define UART_CMD_SET_TX_END_INTERRUPT (0x17) #define UART_CMD_SET_RX_END_INTERRUPT (0x18) #define UART_CMD_SET_TX_TRANSFER_LEN (0x19) #define UART_CMD_SET_RX_TRANSFER_LEN (0x20) #define UART_CMD_SET_TX_EN (0x21) #define UART_CMD_SET_BCR_END_INTERRUPT (0x22) #define UART_CMD_GET_BCR_COUNT (0x23) ``` ## 二、示例：UART发送，中断接收 小安派-Eyes-S1具有两组串口，UART0已经被映射为prtinf函数，也就是LOG函数，我们还剩下一组UART1可使用，而且小安派的GPIO可以任意配置为UART的TX或RX，这里使用GPIO_1和GPIO_0配置为UART1。 **实现的效果是，在主函数里轮询发送数据，当UART1接收到其他数据时，触发接收中断并使用UART0发送，也就是LOG函数发送出来，实现透传的效果。** ### Main ``` //头文件 #include "bflb_mtimer.h" #include "bflb_uart.h" #include "bflb_gpio.h" #include "board.h" //设置名为uart1的外设句柄 struct bflb_device_s *uart1; //定义需要轮询发送的数据 static uint8_t uart_txbuf[4] = { 0,1,2,3 }; void uart_isr(int irq, void *arg); //初始化串口配置，如波特率，数据位和停止位 //tx_fifo_threshold 和 rx_fifo_threshold 参数设置表示为fifo中断的触发阈值 static void uart_init(void) { struct bflb_device_s* gpio; struct bflb_uart_config_s cfg = { .baudrate = 115200, .data_bits = UART_DATA_BITS_8, .stop_bits = UART_STOP_BITS_1, .parity = UART_PARITY_NONE, .flow_ctrl = 0, .tx_fifo_threshold = 4, .rx_fifo_threshold = 4, }; gpio = bflb_device_get_by_name("gpio"); uart1 = bflb_device_get_by_name("uart1"); //将GPIO_1和GPIO_0设置为TX和RX bflb_gpio_uart_init(gpio, GPIO_PIN_1, GPIO_UART_FUNC_UART1_TX); bflb_gpio_uart_init(gpio, GPIO_PIN_0, GPIO_UART_FUNC_UART1_RX); bflb_uart_init(uart1, &cfg); bflb_uart_txint_mask(uart1, true); bflb_uart_rxint_mask(uart1, false); bflb_irq_attach(uart1->irq_num, uart_isr, NULL); bflb_irq_enable(uart1->irq_num); } //中断服务函数，触发中断后会进入该函数 void uart_isr(int irq, void *arg) { uint32_t intstatus = bflb_uart_get_intstatus(uart1); //这里注释了fifo管道的RX中断触发，fifo的触发方式也就是上面设置的字节数4，也就是要接收4个字节以上数据才会触发fifo中断 // if (intstatus & UART_INTSTS_RX_FIFO) { // printf("rx fifo\r\n"); // while (bflb_uart_rxavailable(uart1)) { // printf("0x%02x\r\n", bflb_uart_getchar(uart1)); // } // } //接收超时中断，当一段时间内数据没有接收后便会停止，在触发中断后，轮询使用prtintf发送uart1接收到的字符，停止接收后清空中断标志等待下一次发送 if (intstatus & UART_INTSTS_RTO) { printf("rto\r\n"); while (bflb_uart_rxavailable(uart1)) { printf("0x%02x\r\n", bflb_uart_getchar(uart1)); } bflb_uart_int_clear(uart1, UART_INTCLR_RTO); } } int main(void) { board_init(); uart_init(); //主函数每两秒轮询一次发送 uart_txbuf 数据 while (1) { bflb_mtimer_delay_ms(2000); bflb_uart_put(uart1,uart_txbuf,4); } } ``` ### 实现效果 uart1每两秒发送一次 00 01 02 03 ，左边框中可以看见持续接收到数据，当uart1接收到其他数据时如 AA BB CC DD EE FF 或 11 22 33 ，可以在右边的uart0框中看见接收到的数据，可以看见触发的中断方式为RTO超时。可以尝试fifo的方式看看两种方式的差异性，在后续处理串口协议时，面对不同的协议采用不同的方式来应对。 

学习

学习了 但是似乎也没有学习

小泽排版越来越好看了~

重大新闻，泽哥更新了！

没有置顶啊，会丢失

帮顶一下，省的找不到

终于更了

学习了 但是似乎也没有学习

看不懂呀