//USART.C
/*********************************************************************************************************/
/* USART 收发 */
/* 陈鹏 20110611*/
#include "SYSTEM.H"
#include "GPIO_INIT.H"
#include "USART.H"
//定义串口通道号最大值
#define UART_ChMax 1
//UART外设结构指针
static const USART_TypeDef * USARTxN[5] = {USART1,USART2,USART3,UART4,UART5};
//相关UART状态结构
typedef struct
{
FlagStatus NewDataFlag;//接收到新数据
FlagStatus BuffFull; //接收Buff满
FlagStatus IntRx; //是否开启中断接收
u8 *RxBuff;//接收Buff指针
u16 RxBuffSize;//接收缓冲区大小,一帧数据大小
u16 UartRxCnt;//接收数据计数器
} UartRx_TypeDef;
//UART1 接收状态结构
static UartRx_TypeDef UartRx[UART_ChMax + 1];
//////////////////////////////////////////////////////////////////
//加入以下代码,支持printf函数,而不需要选择use MicroLIB
#if 1
#pragma import(__use_no_semihosting)
//标准库需要的支持函数
struct __FILE
{
int handle;
/* Whatever you require here. If the only file you are using is */
/* standard output using printf() for debugging, no file handling */
/* is required. */
};
/* FILE is typedef’ d in stdio.h. */
FILE __stdout;
//定义_sys_exit()以避免使用半主机模式
_sys_exit(int x)
{
x = x;
}
//重定义fputc函数
int fputc(int ch, FILE *f)
{
UARTx_SendByte(0,(u8)ch);
return ch;
}
#endif
//end
//////////////////////////////////////////////////////////////////
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : u8 UARTx_Init(u8 ch,u8 SYS_CLK,u32 Speed,u8 RX_Int)
* 功能 : 串口初始化
* 参数 : ch:通道选择,0->usart1;SYS_CLK当前系统时钟,Speed:串口速度,RX_Int:是否时能中断接受
* 返回 : 0:成功,1:失败
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : USART1~UART5,对应通道0~4
*************************************************************************************************************************/
u8 UARTx_Init(u8 ch,u8 SYS_CLK,u32 Speed,u8 RX_Int)
{
USART_TypeDef *UARTx = (USART_TypeDef *)USARTxN[ch]; //获取对应通道硬件基址指针
u32 clock;
u8 irq_n;
float fclk;
if(ch > UART_ChMax)
return 1; //端口号超出范围
//初始化UART IO
DeviceClockEnable(DEV_AFIO,ENABLE);//复用功能AFIO时钟使能
switch (ch)
{
case 0: //通道0,USART1 ,TX:PA9;RX:PA10
{
DeviceClockEnable(DEV_GPIOA,ENABLE);//GPIO A 时钟使能
DeviceClockEnable(DEV_USART1,ENABLE);//USART 1 时钟使能
GPIOx_Init(GPIOA,BIT9,AF_PP, SPEED_10M);
//PA09,TXD只能设置成复用推挽输出
GPIOx_Init(GPIOA,BIT10,IN_FLOATING,IN_IN); //浮空输入
DeviceReset(DEV_USART1);//复位串口1
irq_n = IRQ_USART1;//串口1中断号
}break;
case 1: //通道1,USART2 ,TX:PA2;RX:PA3
{
DeviceClockEnable(DEV_GPIOA,ENABLE);//GPIO A 时钟使能
DeviceClockEnable(DEV_USART2,ENABLE);//USART 2 时钟使能
GPIOx_Init(GPIOA,BIT2,AF_PP, SPEED_10M);
//PA2,TXD只能设置成复用推挽输出
GPIOx_Init(GPIOA,BIT3,IN_FLOATING,IN_IN); //浮空输入
DeviceReset(DEV_USART2);//复位串口2
irq_n = IRQ_USART2;//串口2中断号
}break;
case 2: //通道2,USART3 ,TX:PD8;RX:PD9
{
DeviceClockEnable(DEV_GPIOD,ENABLE);//GPIO D 时钟使能
DeviceClockEnable(DEV_USART3,ENABLE);//USART 3 时钟使能
GPIOx_Init(GPIOD,BIT8,AF_PP, SPEED_10M);
//PD8,TXD只能设置成复用推挽输出
GPIOx_Init(GPIOD,BIT9,IN_FLOATING,IN_IN); //浮空输入
DeviceReset(DEV_USART3);//复位串口3
irq_n = IRQ_USART3;//串口3中断号
}break;
case 3: //通道3,UART4 ,TX:PC10;RX:PC11
{
DeviceClockEnable(DEV_GPIOC,ENABLE);//GPIO C 时钟使能
DeviceClockEnable(DEV_UART4,ENABLE);//UART 4 时钟使能
GPIOx_Init(GPIOC,BIT10,AF_PP, SPEED_10M); //PC10,TXD只能设置成复用推挽输出
GPIOx_Init(GPIOD,BIT11,IN_FLOATING,IN_IN); //浮空输入
DeviceReset(DEV_UART4);//复位串口3
irq_n = IRQ_UART4;//串口3中断号
}break;
case 4: //通道4,UART5 ,TX:PC12;RX:PD2
{
DeviceClockEnable(DEV_GPIOC,ENABLE);//GPIO C 时钟使能
DeviceClockEnable(DEV_GPIOD,ENABLE);//GPIO D 时钟使能
DeviceClockEnable(DEV_UART5,ENABLE);//UART 5 时钟使能
GPIOx_Init(GPIOC,BIT12,AF_PP, SPEED_10M); //PC12,TXD只能设置成复用推挽输出
GPIOx_Init(GPIOD,BIT2,IN_FLOATING,IN_IN); //浮空输入
DeviceReset(DEV_UART5);//复位串口3
irq_n = IRQ_UART5;//串口3中断号
}break;
default :
return 1;//端口号超出范围,返回错误
}
//设置波特率分频系数
clock = SYS_CLK * 1000000;//USART1时钟
if(ch > 0)
clock /= 2; //USART2,3,4,5时钟
fclk = (float)clock / 16.0 / Speed;//计算波特率分频系数
clock = (u16)fclk;//得到波特率分频系数整数部分
UARTx->BRR = clock << 4;//设置波特率整数部分
fclk -= clock;//得到波特率分频系数小数部分
fclk *= 16;
UARTx->BRR |= 0xf & (u16)fclk;//设置波特率小数部分
//配置UART
UARTx->CR1 = 0x2000;//使能USART,1个开始位,8位数据
UARTx->CR1 |= 0x8;//置TE = 1;发送使能;发送第一个空闲位
UARTx->CR1 |= 0x04;//RE = 1;接收使能
SetUartRxBuff(ch,0,NULL);//设置串口接收缓冲区
UARTx_ClearRxInt(ch); //清除串口接收中断标志
if(RX_Int)
{
UARTx->CR1 |= 0x20;//RXNEIE = 1,开RXNE中断,即开启接收中断
NVIC_IntEnable(irq_n,1);//开启USART1全局中断
UartRx[ch].IntRx = SET;//中断接收标志有效
}
else
{
NVIC_IntEnable(irq_n,0);
//关闭USART全局中断
UartRx[ch].IntRx = RESET;//中断接收标志无效
}
UARTx_SendByte(0,'S');//发送一字节数据
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : u8 UARTx_Config(u8 ch,UART_Config_TypeDef * cfg)
* 功能 : 串口配置
* 参数 : ch:通道选择,0->usart1;cfg:串口配置结构指针
* 返回 : 0:成功,非0:失败
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120408
* 最后修改时间 : 20120408
* 说明 : USART1~UART5,对应通道0~4 ,返回1:校验设置错误,2:停止位设置错误,3:通道超出范围
*************************************************************************************************************************/
u8 UARTx_Config(u8 ch,UART_Config_TypeDef * cfg)
{
USART_TypeDef *UARTx = (USART_TypeDef *)USARTxN[ch]; //获取对应通道硬件基址指针
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return 3;
UARTx_PowerDown(ch);//进入掉电模式,进行配置
switch (cfg->OddEvenVerify)//设置校验位
{
case UART_VERIFY_NULL://无校验
{
UARTx->CR1 &= ~BIT12;//一个起始位,8个数据位
UARTx->CR1 &= ~BIT10;//禁止校验控制
}break;
case UART_ODD://奇校验
{
UARTx->CR1 |= BIT12;//一个起始位,9个数据位
UARTx->CR1 |= BIT10;//使能校验控制
UARTx->CR1 |= BIT9;//奇校验
}break;
case UART_EVEN://偶校验
{
UARTx->CR1 |= BIT12;//一个起始位,9个数据位
UARTx->CR1 |= BIT10;//使能校验控制
UARTx->CR1 &= ~BIT9;//偶校验
}break;
default :
{
UARTx_PowerOn(ch);//串口重新上电
return 1; //设置错误,返回校验设置错误1
}
}
if(cfg->StopBitWidth == UART_STOP_1BIT)
//设置停止位
{
UARTx->CR2 &= ~(0x3 << 12);//清除设置,默认一个停止位
}
else if(cfg->StopBitWidth == UART_STOP_2BIT)
{
UARTx->CR2 &= ~(0x3 << 12);
UARTx->CR2 |= (0x2 << 12);//2个停止位
}
else
{
UARTx_PowerOn(ch);//串口重新上电
return 2; //停止位设置错误,返回错误2
}
UARTx_PowerOn(ch);//串口重新上电
return 0; //设置完成,返回0
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void UARTx_SendByte(u8 ch,u8 data)
* 功能 : UART单字节发送
* 参数 : ch:通道号,dataL:要发送的数据
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 通道号为0 - 4;
*************************************************************************************************************************/
void UARTx_SendByte(u8 ch,u8 data)
{
USART_TypeDef *UARTx = (USART_TypeDef *)USARTxN[ch]; //获取对应通道硬件基址指针
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return;
while(!(UARTx->SR & 0x80));//等待发送寄存器为空,(否则连续发送时数据易丢失 )
UARTx->DR = data;//发送数据
while(!(UARTx->SR & 0x40));//等待TC = 1;也就是发送完成
UARTx->SR &= ~(1 << 6);//清除发送完成标志
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void UARTx_TX(u8 ch,u8 *tx_buff,u16 byte_number)
* 功能 : UART数据发送函数
* 参数 : ch:通道号,tx_buff:发送缓冲区,byte_number:需要发送的字节
* 返回 : 无
* 依赖 : void UART_SendByte(u8 ch,u8 data)
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 非DMA方式,非FIFO方式发送
*************************************************************************************************************************/
void UARTx_TX(u8 ch,u8 *tx_buff,u16 byte_number)
{
u8 i;
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return;
for(i = 0;i < byte_number;i++)//循环发送,直至发送完毕
{
UARTx_SendByte(ch,tx_buff[i]);
}
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void UARTx_PowerDown(u8 ch)
* 功能 : UART掉电
* 参数 : ch:通道选择
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 进入低功耗模式;通道号为0 - 4;
*************************************************************************************************************************/
void UARTx_PowerDown(u8 ch)
{
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return;
((USART_TypeDef *)USARTxN[ch])->BRR |= (1 << 13);//UE位写一,开启低功耗
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void UARTx_PowerOn(u8 ch)
* 功能 : UART上电
* 参数 : ch:通道选择
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 退出低功耗模式;通道号为0 - 4;
*************************************************************************************************************************/
void UARTx_PowerOn(u8 ch)
{
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return;
((USART_TypeDef *)USARTxN[ch])->BRR &= ~(1 << 13);//UE位清零,退出低功耗模式
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : u8 GetUartNewFlag(u8 ch)
* 功能 : 获取串口新数据标志
* 参数 : ch:通道选择
* 返回 : 1:有新数据,0:无新数据
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 用于判断是否有新的数据,会清除掉新数据标志的
*************************************************************************************************************************/
u8 GetUartNewFlag(u8 ch)
{
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return 0;
if(UartRx[ch].IntRx == SET)//开启了中断接收
{
if(UartRx[ch].NewDataFlag == SET)
//有新数据
{
UartRx[ch].NewDataFlag = RESET;//清除标志
return 1; //返回有新数据
}
else
return 0; //无新数据
}
else //没开启中断接收
{
if(((USART_TypeDef *)USARTxN[ch])->SR & BIT5)//RXNE=1,接收到新数据
{
((USART_TypeDef *)USARTxN[ch])->SR &= ~BIT5;//清除标志
return 1;
}
else
return 0;
}
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : u8 GetUartRxBuffFullFlag(u8 ch)
* 功能 : 获取串口接收缓冲区满标志
* 参数 : ch:通道选择
* 返回 : 1:有新数据,0:无新数据
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 用于判断接收缓冲区是否满,会清除标志
*************************************************************************************************************************/
u8 GetUartRxBuffFullFlag(u8 ch)
{
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return 0;
if(UartRx[0].BuffFull == SET)//缓冲区已满
{
UartRx[0].BuffFull = RESET;//清除满标志
return 1;
}
return 0;
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void UART_ClearRxInt(u8 ch)
* 功能 : 清除串口接收中断标志
* 参数 : ch:通道选择
* 返回 : 物
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 用于清除接收标志
*************************************************************************************************************************/
void UARTx_ClearRxInt(u8 ch)
{
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return;
((USART_TypeDef *)USARTxN[ch])->SR &= ~BIT5;//清除标志
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : u8 GetUartNewData(u8 ch)
* 功能 : 获取串口新数据
* 参数 : ch:通道选择
* 返回 : 收到的数据
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 用于接收一个字节数据
*************************************************************************************************************************/
u8 GetUartNewData(u8 ch)
{
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return 0;
return (((USART_TypeDef *)USARTxN[ch])->DR);//返回数据
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void SetUartRxBuff(u8 ch,u16 RxBuffSize,u8 *RxBuff)
* 功能 : 设置串口接收缓冲区
* 参数 : ch:通道选择,RxBuffSize:缓冲区大小,RxBuff:缓冲区指针
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20120403
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 一定要设置,否则开启中断接收时可能会异常
*************************************************************************************************************************/
void SetUartRxBuff(u8 ch,u16 RxBuffSize,u8 *RxBuff)
{
if(ch > UART_ChMax)//判断端口是否超出范围
return;
UartRx[ch].RxBuffSize = RxBuffSize;
//设置缓冲区大小
UartRx[ch].RxBuff = RxBuff;//设置缓冲区指针
UartRx[0].UartRxCnt = 0;//计数器清零
}
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void USART1_IRQHandler (void)
* 功能 : UART1中断接收函数
* 参数 : 无
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20110611
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 无
*************************************************************************************************************************/
void USART1_IRQHandler (void)
{
if((USART1->SR & BIT2) || (USART1->SR & BIT1))//如果NE = 1发送噪声错误 //如果FE = 1,发送帧错误
{
if(USART1->SR);
if(USART1->DR);//复位NE操作序列
}
else if(UartRx[0].RxBuffSize > 0)//接收缓冲区大于0
{
(UartRx[0].RxBuff)[(UartRx[0].UartRxCnt) ++] = USART1->DR;//将数据存放到缓冲区
if(UartRx[0].UartRxCnt == UartRx[0].RxBuffSize)//缓冲区已满
{
UartRx[0].UartRxCnt = 0;//接收计数器清零
UartRx[0].BuffFull = SET;//缓冲区已满标志
}
}
UartRx[0].NewDataFlag = SET;//收到新数据标志
UARTx_ClearRxInt(0); //清除串口接收中断标志
}
#if UART_ChMax > 0
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void USART2_IRQHandler (void)
* 功能 : UART2中断接收函数
* 参数 : 无
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20110611
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 无
*************************************************************************************************************************/
void USART2_IRQHandler (void)
{
if((USART2->SR & BIT2) || (USART2->SR & BIT1))//如果NE = 1发送噪声错误 //如果FE = 1,发送帧错误
{
if(USART2->SR);
if(USART2->DR);//复位NE操作序列
}
else if(UartRx[1].RxBuffSize > 0)//接收缓冲区大于0
{
(UartRx[1].RxBuff)[(UartRx[1].UartRxCnt) ++] = USART1->DR;//将数据存放到缓冲区
if(UartRx[1].UartRxCnt == UartRx[1].RxBuffSize)//缓冲区已满
{
UartRx[1].UartRxCnt = 0;//接收计数器清零
UartRx[1].BuffFull = SET;//缓冲区已满标志
}
}
UartRx[1].NewDataFlag = SET;//收到新数据标志
UARTx_ClearRxInt(1); //清除串口接收中断标志
}
#endif
#if UART_ChMax > 1
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void USART3_IRQHandler (void)
* 功能 : UART3中断接收函数
* 参数 : 无
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20110611
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 无
*************************************************************************************************************************/
void USART3_IRQHandler (void)
{
if((USART3->SR & BIT2) || (USART3->SR & BIT1))//如果NE = 1发送噪声错误 //如果FE = 1,发送帧错误
{
if(USART3->SR);
if(USART3->DR);//复位NE操作序列
}
else if(UartRx[2].RxBuffSize > 0)//接收缓冲区大于0
{
(UartRx[2].RxBuff)[(UartRx[2].UartRxCnt) ++] = USART1->DR;//将数据存放到缓冲区
if(UartRx[2].UartRxCnt == UartRx[2].RxBuffSize)//缓冲区已满
{
UartRx[2].UartRxCnt = 0;//接收计数器清零
UartRx[2].BuffFull = SET;//缓冲区已满标志
}
}
UartRx[2].NewDataFlag = SET;//收到新数据标志
UART_ClearRxInt(2); //清除串口接收中断标志
}
#endif
#if UART_ChMax > 2
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void UART4_IRQHandler (void)
* 功能 : UART4中断接收函数
* 参数 : 无
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20110611
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 无
*************************************************************************************************************************/
void UART4_IRQHandler (void)
{
if((UART4->SR & BIT2) || (UART4->SR & BIT1))//如果NE = 1发送噪声错误 //如果FE = 1,发送帧错误
{
if(UART4->SR);
if(UART4->DR);//复位NE操作序列
}
else if(UartRx[3].RxBuffSize > 0)//接收缓冲区大于0
{
(UartRx[3].RxBuff)[(UartRx[3].UartRxCnt) ++] = USART1->DR;//将数据存放到缓冲区
if(UartRx[3].UartRxCnt == UartRx[3].RxBuffSize)//缓冲区已满
{
UartRx[3].UartRxCnt = 0;//接收计数器清零
UartRx[3].BuffFull = SET;//缓冲区已满标志
}
}
UartRx[3].NewDataFlag = SET;//收到新数据标志
UART_ClearRxInt(3); //清除串口接收中断标志
}
#endif
#if UART_ChMax > 3
/*************************************************************************************************************************
* 函数 : void UART5_IRQHandler (void)
* 功能 : UART5中断接收函数
* 参数 : 无
* 返回 : 无
* 依赖 : 底层宏定义
* 作者 : 陈鹏
* 时间 : 20110611
* 最后修改时间 : 20120403
* 说明 : 无
*************************************************************************************************************************/
void UART5_IRQHandler (void)
{
if((UART5->SR & BIT2) || (UART5->SR & BIT1))//如果NE = 1发送噪声错误 //如果FE = 1,发送帧错误
{
if(UART5->SR);
if(UART5->DR);//复位NE操作序列
}
else if(UartRx[4].RxBuffSize > 0)//接收缓冲区大于0
{
(UartRx[4].RxBuff)[(UartRx[4].UartRxCnt) ++] = USART1->DR;//将数据存放到缓冲区
if(UartRx[4].UartRxCnt == UartRx[4].RxBuffSize)//缓冲区已满
{
UartRx[4].UartRxCnt = 0;//接收计数器清零
UartRx[4].BuffFull = SET;//缓冲区已满标志
}
}
UartRx[4].NewDataFlag = SET;//收到新数据标志
UART_ClearRxInt(4); //清除串口接收中断标志
}
#endif
#undef UART_ChMax
//USART.H
/**************************************************************************************************/
/* USART 通用同步异步串行发送接收*/
/* 陈鹏 20110609*/
#ifndef _USART_H
#define _USART_H
#include "system.h"
#include "stdio.h"
//UART配置相关结构定义
typedef struct
{
u8 OddEvenVerify;//奇偶校验,奇,偶,无
u8 StopBitWidth;//停止位位宽1,2
} UART_Config_TypeDef;
//奇偶校验
#define UART_VERIFY_NULL 0//无校验
#define UART_ODD 1//奇校验
#define UART_EVEN 2//偶校验
//停止位
#define UART_STOP_1BIT 0//一个停止位
#define UART_STOP_2BIT 1//2个停止位
//相关API
u8 UARTx_Init(u8 ch,u8 SYS_CLK,u32 Speed,u8 RX_Int);//串口初始化
u8 UARTx_Config(u8 ch,UART_Config_TypeDef * cfg); //串口配置
void UARTx_SendByte(u8 ch,u8 data); //UART单字节发送
void UARTx_TX(u8 ch,u8 *tx_buff,u16 byte_number); //UART数据发送函数
void UARTx_PowerDown(u8 ch); //UART掉电
void UARTx_PowerOn(u8 ch); //UART上电
u8 GetUartNewFlag(u8 ch); //获取串口新数据标志
u8 GetUartRxBuffFullFlag(u8 ch); //获取串口接收缓冲区满标志
u8 GetUartNewData(u8 ch); //获取串口新数据
void SetUartRxBuff(u8 ch,u16 RxBuffSize,u8 *RxBuff);//设置串口接收缓冲区
void UARTx_ClearRxInt(u8 ch); //清除串口接收中断标志
#endif