GD32E103C8T6《调试篇》之USART + 超时检测 （附代码）
GD32E103C8T6《调试篇》之USART + 超时检测 （附代码）
- 前言
- 串口知识点
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- 1、参看GD32E103的Datasheet,找到对应芯片的封装（重要）
- 2、查看管脚详细信息，找到对应芯片的封装（重要）
- 3、利用RS485芯片（75176B）和外部通讯
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- 1）485芯片封装
- 2）RS485芯片使用说明
- 4、单片机发送数据，通过串口打印
- 5、串口外部向单片机发送数据，单片机接收数据后，回显数据（有超时检测）
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- 1）查看固件库使用手册
- 2）代码
- 补充：
前言
PCB板是现成的，之前用的USART0，发现不对；在老工程师的指导下，发现必须要根据板的IO配置来编程。
芯片：GD32E103C8T6
编译环境：keil V5.35.0.0 / MDK-ARM V5.35.0.2
串口知识点
USART——通用同步异步收发器，串行通信设备，全双工数据交换
USART 和 UART 区别本篇不做探讨
串口通讯的数据包由发送设备通过自身的 TXD 接口传输到接收设备的 RXD 接口。在串口通讯的协议层中，规定了数据包的内容，它由启始位、主体数据、校验位以及停止位组成，通讯双方的数据包格式要约定一致才能正常收发数据；
串行通信一般是以帧格式传输数据，即是一帧一帧的传输，每帧包含有起始信号、数据信息、停止信息，可能还有校验信息
1、参看GD32E103的Datasheet,找到对应芯片的封装（重要）
因为我就找错过一次，明明芯片是48脚，却看的100脚的
2、查看管脚详细信息，找到对应芯片的封装（重要）
可以看见GD32103C8的USART有3个可以用（0-2）
PCB已经决定了GD32E103的21脚连接485芯片的4脚；22脚连接485芯片的1脚，参看103的数据手册
21脚是PB10， 22脚是PB11 ；
GPIO对应485芯片：PB10–Tx ，PB11–Rx；
这样一来用串口几通讯也限制了，看图，我只能用USART2
3、利用RS485芯片（75176B）和外部通讯
由于我的目标板通过一个485芯片和外部通讯，所以会用到一根USB TO RS485的工具
1）485芯片封装
2）RS485芯片使用说明
RS485——单工、半双工
一般普通的485电路，用单片机的RXD连接485芯片的RO引脚、用单片机的TXD连接485芯片的DI引脚，485芯片的2、3脚接在一起，连接至单片机某一个引脚（本文例子连的单片机19脚——PB1）；
当单片机要发送数据的时候，把PB1置1，数据通过TXD发送出去。
当单片机要接收数据的时候，把PB1置0，数据通过RXD接收回来。
总结：RE/DE为低电平时发送禁止，接收有效，RE/DE为高电平时，则发送有效，接收截止；
4、单片机发送数据，通过串口打印
单片机发送数据，所以485芯片的配置应该是把PB1置1
gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_1);
gpio_bit_set(GPIOB,GPIO_PIN_1); //TX -- 1
#include 效果
5、串口外部向单片机发送数据，单片机接收数据后，回显数据（有超时检测）
1）查看固件库使用手册
找到设置USART接收超时阈值的函数
使能接收超时函数
配置时间，使能超时
usart_receiver_timeout_threshold_config(USART2,500);
usart_receiver_timeout_enable(USART2);
使能相应的子中断
usart_interrupt_enable(USART2,USART_INT_RBNE);
usart_interrupt_enable(USART2,USART_INT_RT);
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中断处理函数里
由于使能相应的子中断，所以选择对应的中断标志
if( RESET != usart_interrupt_flag_get(USART2,USART_INT_FLAG_RBNE) )
{
//不需要手动清除
}
if( RESET != usart_interrupt_flag_get(USART2,USART_INT_FLAG_RT) )
{//需要手动清除
usart_interrupt_flag_clear(USART2, USART_INT_FLAG_RT);//超时事件中断标志
}
usart_interrupt_flag_clear(USART2, USART_INT_FLAG_EB);//块结束事件中断标志 USART2总中断清除
Q:为什么USART_INT_FLAG_RBNE不需要手动清除，USART_INT_FLAG_RT需要手动清除
A:查看用户数据手册，找到17章（USART），再找17.4（USART状态寄存器）
重点来了！！！敲黑板！！！
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软件可以通过对该位写0 或 读USART_DATA寄存器来将该位清0
意思就是可以手动清除，或者寄存器自动清0
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软件可以通过对该位写0，没有或者
意思就是只能手动清除
可以试试把usart_interrupt_flag_clear(USART2, USART_INT_FLAG_RT);注释了，你会发现点击发送数据就不会回送给串口了；
这里菜鸟我请教的老工程师，自己是琢磨不出来的；
2）代码
#include "common.h"
//PB10--Tx PB11--Rx
#define BUFSIZE 64
typedef struct
{
u8 recved;
u8 len;
u8 rxbuf[BUFSIZE];
u8 rxidx;
}ts_uart;
ts_uart logo;
void usart2_init() // 初始化串口2
{
rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB); // 使能GPIOB时钟
rcu_periph_clock_enable(RCU_USART2); // 使能串口2时钟
/* connect port to USARTx_Tx *///配置TX 推挽复用模式
gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_AF_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_10);
/* connect port to USARTx_Rx *///配置RX 浮空输入模式
gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_IN_FLOATING, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_11); //
/***** 485 TX enable ****/ //pin19--PB1
gpio_init(GPIOB, GPIO_MODE_OUT_PP, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_PIN_1); //GPIO_OSPEED_2MHZ
gpio_bit_reset(GPIOB,GPIO_PIN_1); //0-Rx
// 步骤1-7：
usart_deinit(USART2); //1、
usart_word_length_set(USART2,USART_WL_8BIT); ///2、配置USART字长
usart_stop_bit_set(USART2,USART_STB_1BIT); ///3、配置USART停止位
usart_baudrate_set(USART2,115200); ///5、配置USART波特率
usart_transmit_config(USART2,USART_TRANSMIT_ENABLE); // 6、USART发送配置
usart_receive_config(USART2,USART_RECEIVE_ENABLE);
usart_receiver_timeout_threshold_config(USART2,500);//超时检测 500———4340us RT该位域用于指定接收超时值，单位是波特时钟的时长。 标准模式下，如果在最后一个字节接收后，在RT规定的时长内，没有检测到新的起始位，USART_STAT1寄存器中RTF标志被置位。
usart_receiver_timeout_enable(USART2);
usart_enable(USART2);//使能串口
// // 在nvic中配置中断向量和中断优先级
nvic_irq_enable(USART2_IRQn,0,0); //使能NVIC的中断
// // 使能USART子中断
usart_interrupt_enable(USART2,USART_INT_RBNE);
usart_interrupt_enable(USART2,USART_INT_RT);
}
int main(void)
{
u8 i;
systick_config(); //初始化延时函数
delay_ms(100);
usart2_init();
while(1)
{
if(logo.recved)
{
gpio_bit_set(GPIOB,GPIO_PIN_1); //0-Rx 1-Tx
delay_ms(1);//延时是有必要的 485的RX、TX切换需要时间
for(i=0;i<logo.len;i++)
{
usart_data_transmit(USART2, logo.rxbuf[i]);
while(RESET == usart_flag_get(USART2, USART_FLAG_TBE));//手动清除
}
logo.rxidx=0;
logo.recved=0;
gpio_bit_reset(GPIOB,GPIO_PIN_1); //0-Rx 不发数据时，默认Rx open;
}
}
}
// 中断处理函数
void USART2_IRQHandler(void)
{
unsigned char data;
// 串口2外部给串口2发送了数据，就会进入下面这个中断，然后把数据读取到data里面
//usart_interrupt_flag_get获取USART中断标志位状态；USART_INT_FLAG_RBNE读数据缓冲区非空中断标志
//get a byte
if( RESET != usart_interrupt_flag_get(USART2,USART_INT_FLAG_RBNE) )// 发生中断，则返回RESET
{
data = usart_data_receive(USART2); // 读取串口2接收到的数据
if(logo.rxidx < BUFSIZE)
{
logo.rxbuf[logo.rxidx++] = data;
}
}
//rx timeout check
if( RESET != usart_interrupt_flag_get(USART2,USART_INT_FLAG_RT) )// 接收超时标志
{
logo.len = logo.rxidx;
logo.recved = 1; //接收完成标志
usart_interrupt_flag_clear(USART2, USART_INT_FLAG_RT);//清除接收超时中断
}
usart_interrupt_flag_clear(USART2, USART_INT_FLAG_EB);//USART2总中断清除
}
/* retarget the C library printf function to the USART */
int fputc(int ch, FILE *f)
{
usart_data_transmit(USART2, (uint8_t)ch);
while(RESET == usart_flag_get(USART2, USART_FLAG_TBE));
return ch;
}
效果：
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补充：
115200bps bit/s 1bit ------ 1000000 us
1+8+1(起始位+数据位+停止位) 10bit ------ 约86us
一帧数据传送需要86us , 超时检测的时间设置太长，会延迟回显数据；我做了实验，超时检测时间设为10也就是86us,很快能收到，设成1都行；设为115200会延时1s;
一帧数据要保证传输完成，再发送，所以接收完成标志是有必要的；
本文如有错误之处，请予以指正！