RT-Thread下串口的使用

1.IO设备模型简介

RT-Thread 提供了一套简单的 I/O 设备模型框架，如下图所示，它位于硬件和应用程序之间，共分成三层，从上到下分别是 I/O 设备管理层、设备驱动框架层、设备驱动层。

☐ 应用程序通过 I/O 设备管理接口获得正确的设备驱动，然后通过这个设备驱动与底层 I/O 硬件设备进行交互。
☐ I/O 设备管理层实现了对设备驱动程序的封装
☐ 设备驱动框架层是对同类硬件设备驱动的抽象，将不同厂家的同类硬件设备驱动中相同的部分抽取出来，将不同部分留出接口，由驱动程序实现。
☐ 设备驱动层是一组驱使硬件设备工作的程序，实现访问硬件设备的功能。

简单设备的注册不经过设备驱动框架层，直接将设备注册到I/O设备管理器中
☐ 设备驱动根据设备模型定义，创建出具备硬件访问能力的设备实例，将该设备通过rt_device_register()接口注册到 I/O 设备管理器中
☐ 应用程序通过 rt_device_find()接口查找到设备，然后使用 I/O 设备管理接口来访问硬件，如下图所示：

2.访问串口设备接口

1. 应用程序通过RT-Thread提供的IO设备管理接口来访问串口硬件：
   
2. 查找串口设备
3. 打开串口设备
4. 控制串口设备
5. 发送数据
6. 设置发送完成回调函数
7. 设置接收回调函数
8. 接收数据
9. 关闭串口设备

3.串口实际案例使用

3.1使用串口前的准备工作

改掉一些系统本身的bug：需要自己手动在serial里面添加#include #include 这两个头文件

让编译链编译时能编译到这几个头文件：否则提示找不到头文件,需要添加环境配置，加上这两个路径:

3.2串口中断完整代码演示

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2021-08-27     RT-Thread    first version
 */

#include 

#define DBG_TAG "main"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include 
#include 

rt_device_t u1_dev;
struct rt_semaphore sem;
rt_thread_t u1_th;
struct serial_configure u1_configs = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT;//默认串口配置

rt_err_t rx_callback(rt_device_t dev, rt_size_t size)//接收回调函数
{
    rt_sem_release(&sem);//释放
    return RT_EOK;
}

void serial_thread_entry(void *parameter)
{
    char buffer;
    while(1){
        while(rt_device_read(u1_dev, 0, &buffer, 1) != 1){//读取字符
            rt_sem_take(&sem, RT_WAITING_FOREVER);
        }
        rt_kprintf("%c",buffer);
    }
}

int main(void)
{
    rt_err_t ret = 0;
    u1_dev = rt_device_find("uart1");//在应用层找到你想要的串口设备
    if(u1_dev == RT_NULL){
        LOG_E("rt_device_find[uart1] failed...\n");
        return -EINVAL;
    }

    ret = rt_device_open(u1_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR|RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);//以中断的方式打开你找到的设备
    if(ret < 0){
        LOG_E("rt_device_open[uart1] failed...\n");
        return ret;
    }

    rt_device_control(u1_dev, RT_DEVICE_CTRL_CONFIG, (void *)&u1_configs);//串口配置

    rt_device_set_rx_indicate(u1_dev, rx_callback);//设置回调函数调用rx_callback

    rt_sem_init(&sem,"rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

    u1_th = rt_thread_create("u1_recv",serial_thread_entry , NULL, 1024, 10, 5);
    rt_thread_startup(u1_th);
    rt_device_write(u1_dev, 0, "Uart1 config...\n", rt_strlen("Uart1 config...\n"));//写入字符串

    return RT_EOK;
}

3.3串口DMA完整代码演示

/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2021-08-27     RT-Thread    first version
 */

#include 

#define DBG_TAG "main"
#define DBG_LVL DBG_LOG
#include 
#include 

rt_device_t u1_dev;
struct rt_semaphore sem;
rt_thread_t u1_th;
rt_size_t rx_len = 0;

struct serial_configure u1_configs = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT;

rt_err_t rx_callback(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    rx_len = size;
    rt_sem_release(&sem);
    return RT_EOK;
}


void serial_thread_entry(void *parameter)
{
    rt_size_t len = 0;
    char buffer[512] = {0};
    while(1){
        rt_sem_take(&sem, RT_WAITING_FOREVER);
        len = rt_device_read(u1_dev, 0, buffer, rx_len);
        buffer[len] = '\0';
        rt_kprintf("buffer:%s\n",buffer);

    }
}

int main(void)
{
    rt_err_t ret = 0;
    u1_dev = rt_device_find("uart1");
    if(u1_dev == RT_NULL){
        LOG_E("rt_device_find[uart1] failed...\n");
        return -EINVAL;
    }

    ret = rt_device_open(u1_dev, RT_DEVICE_FLAG_DMA_RX);//以DMA的方式打开你的设备
    if(ret < 0){
        LOG_E("rt_device_open[uart1] failed...\n");
        rt_kprintf("ret : %d\n",ret);
        return ret;
    }

    rt_device_control(u1_dev, RT_DEVICE_CTRL_CONFIG, (void *)&u1_configs);

    rt_device_set_rx_indicate(u1_dev, rx_callback);

    ret = rt_sem_init(&sem,"rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    if(ret < 0){
        LOG_E("rt_sem_init failed[%d]...\n",ret);
        return ret;
    }
    u1_th = rt_thread_create("u1_recv",serial_thread_entry , NULL, 1024, 10, 5);
    rt_thread_startup(u1_th);
    rt_device_write(u1_dev, 0, "Uart1 config...\n", rt_strlen("Uart1 config...\n"));

    return RT_EOK;
}