ARM基于A7核串口点灯实验

实验需求：在串口输入相应的命令，控制对应的硬件进行操作

在串口输入led1on------>板子LED1灯点亮

在串口输入led1off------>板子LED1灯熄灭

在串口输入led2on------>板子LED2灯点亮

在串口输入led2off------>板子LED2灯熄灭

在串口输入led3on------>板子LED3灯点亮

在串口输入led3off------>板子LED3灯熄灭

#ifndef __LED_H__
#define __LED_H__

#include "stm32mp1xx_rcc.h"
#include "stm32mp1xx_gpio.h"

// 引脚编号封装
#define GPIO_PIN_0 0
#define GPIO_PIN_1 1
#define GPIO_PIN_2 2
#define GPIO_PIN_3 3
#define GPIO_PIN_4 4
#define GPIO_PIN_5 5
#define GPIO_PIN_6 6
#define GPIO_PIN_7 7
#define GPIO_PIN_8 8
#define GPIO_PIN_9 9
#define GPIO_PIN_10 10

// MODER模式寄存器
typedef enum
{
	INPUT,
	OUPUT,
	ALT,
	ANALOG
} gpio_moder_t;

// OTYPER输出模式寄存器
typedef enum
{
	PP,
	OD
} gpio_otyper_t;

// OSPEEDR输出速率寄存器
typedef enum
{
	LOW,
	MED,
	HIGH,
	FAST
} gpio_ospeedr_t;

// PUPDR是否需要上下拉电阻寄存器
typedef enum
{
	NO_PU_PD,
	PU,
	PD,
	RES
} gpio_pupdr_t;

// ODR输出高低电平寄存器
typedef enum
{
	GPIO_RESET_T,
	GPIO_SET_T
} gpio_status_t;

typedef struct
{
	gpio_moder_t moder;		// 模式寄存器
	gpio_otyper_t otyper;	// 输出类型寄存器
	gpio_ospeedr_t ospeedr; // 输出速率寄存器
	gpio_pupdr_t pupdr;		// 是否需要上下拉电阻寄存器
} gpio_init_t;

// GPIO引脚初始化函数 PE10 PF10 PE8
// void hal_gpio_init(GPIO组编号，引脚编号，初始化的值)
void hal_gpio_init(gpio_t *gpiox, unsigned int pin, gpio_init_t *gpio_init);

// GPIO引脚写操作函数 写0：灯熄灭  写1：灯点亮
// void hal_gpio_write(GPIO组号，引脚编号，操作的值)
void hal_gpio_write(gpio_t *gpiox, unsigned int pin, gpio_status_t status);

//strcmp函数实现
int strcmp(const char *s1, const char *s2);

//结构体封装
typedef struct
{
	char *cmd_arr;	   // 命令字符串
	gpio_t *gpiox;	   // gpio组号
	unsigned int pin;  // 对应引脚编号
	gpio_status_t status; // 对应引脚状态
	void (*gpio_write)(gpio_t *gpiox, unsigned int pin, gpio_status_t status);
} cmd_t;

//查找命令的比较函数
cmd_t *find_command(const char *uart_str);

#endif

#ifndef __UART4_H__
#define __UART4_H__

#include "stm32mp1xx_rcc.h"
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_uart.h"

//串口初始化函数
void hal_uart4_init();

//发送一个字符
void hal_put_char(const char str);

//发送一个字符串
void hal_put_string(const char* string);

//接收一个字符
char hal_get_char();

//接收一个字符串
char* hal_get_string();

#endif

#include "led.h"

void hal_gpio_init(gpio_t* gpiox,unsigned int pin,gpio_init_t* gpio_init)
{
	//1.设置gpio引脚模式 MODER 每两位管理一个引脚
	gpiox->MODER &= (~(0x3 << (pin * 2)));
	gpiox->MODER |= (gpio_init->moder << (pin * 2));

	//2.设置gpio引脚输出类型 每一位管理一个引脚
	gpiox->OTYPER &= (~(0x1 << pin));
	gpiox->OTYPER |= (gpio_init->otyper << pin);

	//3.设置gpio引脚输出速率	
	gpiox->OSPEEDR &= (~(0x3 << (pin * 2)));
	gpiox->OSPEEDR |= (gpio_init->ospeedr << (pin * 2));

	//4.设置gpio引脚禁止上下拉电阻
	gpiox->PUPDR &= (~(0x3 << (pin * 2)));
	gpiox->PUPDR |= (gpio_init->pupdr << (pin * 2));
}

void hal_gpio_write(gpio_t* gpiox,unsigned int pin,gpio_status_t status)
{
	if(status == GPIO_RESET_T)
		gpiox->ODR &= (~(0x1 << pin));
	else
		gpiox->ODR |= (0x1 << pin);
}

//strcmp函数实现
int strcmp(const char *s1, const char *s2)
{
	while (*s2 == *s1)
	{
		if (*s2 == '\0')
			break;
		s1++;
		s2++;
	}
	return *s1 - *s2;
}

//对结构体数据初始化
cmd_t arr[6] = {
	[0] = {
		.cmd_arr = "led1on",
		.gpiox = GPIOE,
		.pin = GPIO_PIN_10,
		.status = GPIO_SET_T,
		.gpio_write = hal_gpio_write,
	},
	[1] = {
		.cmd_arr = "led1off",
		.gpiox = GPIOE,
		.pin = GPIO_PIN_10,
		.status = GPIO_RESET_T,
		.gpio_write = hal_gpio_write,
	},
	[2] = {
		.cmd_arr = "led2on",
		.gpiox = GPIOF,
		.pin = GPIO_PIN_10,
		.status = GPIO_SET_T,
		.gpio_write = hal_gpio_write,
	},
	[3] = {
		.cmd_arr = "led2off",
		.gpiox = GPIOF,
		.pin = GPIO_PIN_10,
		.status = GPIO_RESET_T,
		.gpio_write = hal_gpio_write,
	},
	[4] = {
		.cmd_arr = "led3on",
		.gpiox = GPIOE,
		.pin = GPIO_PIN_8,
		.status = GPIO_SET_T,
		.gpio_write = hal_gpio_write,
	},
	[5] = {
		.cmd_arr = "led3off",
		.gpiox = GPIOE,
		.pin = GPIO_PIN_8,
		.status = GPIO_RESET_T,
		.gpio_write = hal_gpio_write,
	},
};

//查找命令的比较函数
cmd_t *find_command(const char *uart_str)
{
	int i;
	for (i = 0; i < 6; i++)
	{
		if (!strcmp(uart_str, arr[i].cmd_arr))
		{
			return &arr[i];
		}
	}
	return 0;
}

#include "uart4.h"
extern void delay_ms(int ms);
//PB2--->UART4_RX
//PG11----->UART4_TX
void hal_uart4_init()
{
	//RCC章节
	//1.使能GPIOB组控制器MP_AHB4ENSETR[1] = 1
	RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 1);
	//2.使能GPIOG组控制器MP_AHB4ENSETR[6] = 1
	RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 6);
	//3.使能UART4组控制器MP_APB1ENSETR[16] = 1 
	RCC->MP_APB1ENSETR |= (0x1 << 16);

	//GPIO章节 复用功能模式 复用功能为串口接收/发送
	//PB2--->UART4_RX
	//1.设置PB2引脚为复用功能模式 MODER[5:4] = 10
	GPIOB->MODER &= (~(0x3 << 4));
	GPIOB->MODER |= (0x1 << 5);
	//2.设置PB2引脚复用功能为UART4_RX AFRL[11:8] = 1000
	GPIOB->AFRL &= (~(0xf << 8));
	GPIOB->AFRL |= (0x1 << 11);
	//1.设置PG11引脚为复用功能模式 MODER[23:22] = 10
	GPIOG->MODER &= (~(0x3 << 22));
	GPIOG->MODER |= (0x1 << 23);
	//2.设置PG11引脚复用功能为UART4_TX AFRH[15:12] = 0110	
	GPIOG->AFRH &= (~(0xf << 12));
	GPIOG->AFRH |= (0x3 << 13);

	//UART4章节 8N1 115200 对应位使能
	//1.判断UE是否使能，如果等于1，禁止
	if(USART4->CR1 & 0x1)
	{
		delay_ms(500);
		USART4->CR1 &= (~(0x1 << 0));
	}
	//1.设置UART4串口 1位起始位 8位数据位 1位停止位 无奇偶校验位
	//CR1[28][12] = 00 CR2[13:12] = 00 CR1[10] = 0
	USART4->CR1 &= (~(0x1 << 28));
	USART4->CR1 &= (~(0x1 << 12));
	USART4->CR2 &= (~(0x3 << 12));
	USART4->CR1 &= (~(0x1 << 10));
	//2.设置16倍采样率 CR1[15] = 0
	USART4->CR1 &= (~(0x1 << 15));
	//3.设置串口不分频 PRESC[3:0] = 0000
	USART4->PRESC &= (~(0xf << 0));
	//4.设置串口波特率为115200 BRR = 0x22b
	USART4->BRR |= 0x22b;
	//4.设置串口发送位使能 CR1[3] = 1
	USART4->CR1 |= (0x1 << 3);
	//5.设置串口接收位使能 CR1[2] = 1
	USART4->CR1 |= (0x1 << 2);
	//6.设置串口使能 CR1[0] = 1
	USART4->CR1 |= (0x1 << 0);
}

//发送一个字符
void hal_put_char(const char str)
{
	//判断发送数据寄存器是否为空 ISR[7]
	//读0：发送数据寄存器满，需要等待
	//读1：发送数据寄存器为空，发送下一个字节
	while(!(USART4->ISR & (0x1 << 7)));
	//发送数据寄存器 = str
	USART4->TDR = str;
	//判断发送数据是否完成 ISR[6]
	while(!(USART4->ISR & (0x1 << 6)));
}

//发送一个字符串
void hal_put_string(const char* string)
{
	//判断是否为\0
	//一个一个字符发送
	while(*string)
	{
		hal_put_char(*string++);
	}
	hal_put_char('\n');
	hal_put_char('\r');
}

//接收一个字符
char hal_get_char()
{
	//定一个变量，用来接收的数据
	char ch;
	//判断接收数据寄存器中是否有数据可以读 ISR[5]
	while(!(USART4->ISR & (0x1 << 5)));
	// ch = 接收数据寄存器
	ch = USART4->RDR;
	return ch;
}
char buffer[50]={};
//接收一个字符串
char* hal_get_string()
{
	//for循环
	//判断键盘回车是否按下 '\r'
	unsigned int i = 0;
	for(i=0;i<49-1;i++)
	{
		//接收一个字符
		buffer[i] = hal_get_char();
		//回显到串口工具 发送一个字符
		hal_put_char(buffer[i]);
		if(buffer[i] == '\r')
			break;
	}
	buffer[i] = '\0';
	hal_put_char('\n');
	return buffer;
}

#include "uart4.h"
#include "led.h"
extern void printf(const char *fmt, ...);
void delay_ms(int ms)
{
	int i, j;
	for (i = 0; i < ms; i++)
		for (j = 0; j < 1800; j++)
			;
}

// PE10 PF10 PE8
void led_init()
{
	gpio_init_t init;
	// 初始化时钟 GPIOE组和GPIOF组时钟使能
	RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x3 << 4);
	// 结构体进行初始化
	init.moder = OUPUT;
	init.otyper = PP;
	init.ospeedr = LOW;
	init.pupdr = NO_PU_PD;
	hal_gpio_init(GPIOE, GPIO_PIN_10, &init);
	hal_gpio_init(GPIOF, GPIO_PIN_10, &init);
	hal_gpio_init(GPIOE, GPIO_PIN_8, &init);
}

int main()
{
	led_init();
	char buf[] = "There is no such command";
	while (1)
	{
		char *string = hal_get_string();
		hal_put_string(string);
		cmd_t *p;
		p = find_command(string);
		if (p == 0)
		{ // 比较失败
			hal_put_string(buf);
		}
		else
		{
			p->gpio_write(p->gpiox, p->pin, p->status);
		}
		// if (!strcmp(string, "led1on"))
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_SET_T);
		// else if (!strcmp(string, "led1off"))
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_RESET_T);
		// else if (!strcmp(string, "led2on"))
		// 	hal_gpio_write(GPIOF, GPIO_PIN_10, GPIO_SET_T);
		// else if (!strcmp(string, "led2off"))
		// 	hal_gpio_write(GPIOF, GPIO_PIN_10, GPIO_RESET_T);
		// else if (!strcmp(string, "led3on"))
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_8, GPIO_SET_T);
		// else if (!strcmp(string, "led3off"))
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_8, GPIO_RESET_T);
		// else if (!strcmp(string, "allon"))
		// {
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_SET_T);
		// 	hal_gpio_write(GPIOF, GPIO_PIN_10, GPIO_SET_T);
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_8, GPIO_SET_T);
		// }
		// else if (!strcmp(string, "alloff"))
		// {
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_10, GPIO_RESET_T);
		// 	hal_gpio_write(GPIOF, GPIO_PIN_10, GPIO_RESET_T);
		// 	hal_gpio_write(GPIOE, GPIO_PIN_8, GPIO_RESET_T);
		// }
	}
}