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--- icore3l_arm_5 [2020/11/14 11:15]
zgf 创建
+++ icore3l_arm_5 [2022/03/19 10:57] (当前版本)
sean
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 ^  版本  ^  日期  ^  作者  ^  修改内容  ^
 |  V1.0  |  2020-11-06  | gingko  |  初次建立  |
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 .设置串口
 {{ :icore3l:icore3l_cube_5_7.png |}}
-   在NVIC Settings一栏使能接收中断
+   *在NVIC Settings一栏使能接收中断
 {{ :icore3l:icore3l_cube_5_8.png |}}
 .时钟源设置，选择外部高速时钟源，配置为最大主频
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   * 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机
 ==== 三、实验原理 ====
-=== UART简介 ===
+**UART简介**
     *UART,即通用同步/异步串行接收/发送器，由时钟发生器、数据发送器和接收器三大部分组成。UART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。STM32F429IGHx具有6个UART收发器，可使用相应的代码使能后使用。
-=== UART特点 ===
+**UART特点**
   * 全双工操作(相互独立的接收数据和发送数据)。
   * 同步操作时，可主机时钟同步，也可从机时钟同步。
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   * 支持多机通信模式。
   * 支持倍速异步通信模式。
-=== UART时序 ===
+**UART时序**
 {{ :icore3l:icore3l_arm_hal_5_1.png |}}
   * 空闲位：高电平。
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   * 奇偶校验位：根据需要选择是否进行校验。
   * 停止位：一个高电平。
-  * 本试验使用的芯片STM32F429IGHx，使用USART为USART1，引脚位PB6和PB7，经过串口转USB芯片CH340转换后，可通过USB接口与计算机通讯。计算机安装 CH340驱动后，可通过串口工具来接收串口发送的数据和向串口发送给数据。其中ARM上的PB3脚为USART1_RX, ARM上的PA15脚为USART1_TX。用串口工具打开iCore3L对应的端口，波特率设为115200，发送相应的命令，便可以控制ARM LED的亮灭情况。
+  * 本试验使用的芯片STM32F429IGHx，使用USART为USART1，引脚位PB6和PB7，经过串口转USB芯片CH340转换后，可通过USB接口与计算机通讯。计算机安装 CH340驱动后，可通过串口工具来接收串口发送的数据和向串口发送给数据。其中ARM上的PB3脚为USART0_RX, ARM上的PA15脚为USART0_TX。用串口工具打开iCore3L对应的端口，波特率设为115200，发送相应的命令，便可以控制ARM LED的亮灭情况。
-=== 串口命令如下表：===
+**串口命令如下表:**
+| LED_RED_ON\cr\lf| LED红灯亮|
+| LED_RED_OFF\cr\lf| LED红灯灭|
+| LED_BLUE_ON\cr\lf|LED蓝灯亮|
+|LED_BLUE_OFF\cr\lf|LED蓝灯灭|
+|LED_GREEN_ON\cr\lf|LED绿灯亮|
+|LED_GREEN_OFF\cr\lf|LED绿灯灭|
+**原理图如下图所示:**
+{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_5_2.png |}}
+==== 四、实验程序 ====
+=== 1.主函数 ===
+<code c>
+int main(void)
+{
+   int i;
+   char buffer[20];
+   HAL_Init();
+   SystemClock_Config();
+   MX_GPIO_Init();
+   MX_USART1_Init();
+   usart1.initialize(115200);
+   usart1.printf("Hello, I am iCore3L\r\n");
+   while (1)
+   {
+     if(usart1.receive_ok_flag==1){                     //接收完成
+     usart1.receive_ok_flag = 0;
+       for(i = 0;i < 20;i++){
+       buffer[i] = tolower(usart1.receive_buffer[i]);
+       }					       //比较接收信息
+     }
+     if(memcmp(buffer,"led_red_on",strlen("led_red_on")) == 0){
+       LED_RED_ON;
+       usart1.printf("ok!\r\n");
+     }
+     if(memcmp(buffer,"led_red_off",strlen("led_red_off")) == 0){
+       LED_RED_OFF;
+       usart1.printf("ok!\r\n");
+     }
+     if(memcmp(buffer,"led_green_on",strlen("led_green_on")) == 0){
+     LED_GREEN_ON;
+     usart1.printf("ok!\r\n");
+     }
+     if(memcmp(buffer,"led_green_off",strlen("led_green_off")) == 0){
+     LED_GREEN_OFF;
+     usart1.printf("ok!\r\n");
+     }
+     if(memcmp(buffer,"led_blue_on",strlen("led_blue_on")) == 0){
+       LED_BLUE_ON;
+       usart1.printf("ok!\r\n");
+     }
+     if(memcmp(buffer,"led_blue_off",strlen("led_blue_off")) == 0){
+       LED_BLUE_OFF;
+       usart1.printf("ok!\r\n");
+     }
+  }
+}
+</code>
+===2. UART结构体定义 ===
+<code c>
+UART_HandleTypeDef huart1;
+</code>
+UART的名称定义，这个结构体中存放了UART所有用到的功能，后面的别名就是我们所用的uart串口的别名
+<code c>
+typedef struct __USART_HandleTypeDef
+{
+  USART_TypeDef                  *Instance;     //UART寄存器基地址
+  UART_InitTypeDef               Init;          //UART通讯参数
+  uint8_t                         * pTxBuffPtr; //指向UART Tx传输缓冲区的指针
+  uint16_t                        TxXferSize;   //UART Tx传输大小
+  __IO uint16_t                  TxXferCount;   //UART Tx传输计数器
+  uint8_t                         * pRxBuffPtr; //指向UART Rx传输缓冲区的指针
+  uint16_t                        RxXferSize;   //UART Rx传输大小
+  __IO uint16_t                  RxXferCount;   //UART Rx传输计数器
+  DMA_HandleTypeDef             * hdmatx;       //UART Tx DMA句柄参数
+  DMA_HandleTypeDef             * hdmarx;       //UART Rx DMA句柄参数
+  HAL_LockTypeDef                Lock;          //锁定对象
+  __IO HAL_UART_StateTypeDef   gState;          //与全局句柄管理有关的UART状态信息并且与Tx操作有关。
+  __IO HAL_UART_StateTypeDef    RxState;  //与Rx操作有关的UART状态信息
+  __IO uint32_t                    ErrorCode;    //UART错误代码
+} UART_HandleTypeDef;
+</code>
+===3.串口发送/接收函数===
+  * HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
+  * HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
+  * HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
+  * HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
+  * HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
+  * HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
+  == 3.1串口发送数据 ==
+<code c>
+HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
+</code>
+功能：
+串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成，则不再发送，返回超时标志（HAL_TIMEOUT）。
+参数：
+  * UART_HandleTypeDef*huart UATR的别名 如: UART_HandleTypeDef huart1;别名就是huart1
+  * pData 需要发送的数据
+  * Size 发送的字节数
+  * Timeout 最大发送时间，发送数据超过该时间退出发送
+== 3.2中断接收数据 ==
+<code c>
+HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
+</code>
+功能：
+  * 串口中断接收，以中断方式接收指定长度数据。
+参数：
+  * UART_HandleTypeDef *huart UATR的别名
+  * *pData 接收到的数据存放地址
+  * Size 接收的字节数
+大致过程：
+   * 设置数据存放位置，接收数据长度，然后使能串口接收中断。接收到数据时，会触发串口中断。之后，串口中断函数处理，直到接收到指定长度数据，而后关闭中断，进入中断接收回调函数，不再触发接收中断。(只触发一次中断)
+===4.串口中断函数===
+<code c>
+HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);          //串口中断处理函数
+HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);      //串口发送中断回调函数
+HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送一半中断回调函数（用的较少）
+HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);      //串口接收中断回调函数
+HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口接收一半回调函数（用的较少）
+HAL_UART_ErrorCallback();                                //串口接收错误函数
+</code>
+== 4.1串口接收中断回调函数 ==
+<code c>
+HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
+</code>
+功能：
+   * HAL库的中断进行完之后，并不会直接退出，而是会进入中断回调函数中，用户可以在其中设置代码，串口中断接收完成之后，会进入该函数，该函数为空函数，用户需自行修改。
+参数：
+   * UART_HandleTypeDef *huart UATR的别名
+== 4.2串口中断处理函数 ==
+<code c>
+HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);
+</code>
+功能：
+   * 对接收到的数据进行判断和处理 判断是发送中断还是接收中断，然后进行数据的发送和接收，在中断服务函数中使用
+===5.串口查询函数===
+<code c>
+HAL_UART_GetState(); //判断UART的接收是否结束，或者发送数据是否忙碌
+</code>
+===6.USART1上对应的的GPIO配置===
+<code c>
+    __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
+    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
+    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
+    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3;          //ARM上的PB3脚为USART1_RX
+    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
+    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
+    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
+    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
+    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
+    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_15;        //ARM上的PA15脚为USART1_TX
+    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
+    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
+    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
+    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_AF7_USART1;
+    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
+</code>
+   * 我们所用的国产芯片和STM32CubeMX配置时所选用的STM32F429IGHx芯片功能是相互兼容的，但是实现功能的引脚是不兼容的。STM32F429IGHx芯片上的USART1对应的引脚是PB6和PB7,这两个引脚在国产芯片上由于兼容性问题不能作为连接DBG_RXD和DBG_TXD的引脚，但是PB3脚和PA15脚却可以实现我们想要的功能，因此我们需要在Keil MDK 开发环境中修改一下引脚配置。其中ARM上的PB3脚为USART0_RX, ARM上的PA15脚为USART0_TX。
+====五、实验步骤====
+  - 把仿真器与iCore3L的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
+  - 把iCore3L通过Micro USB线与计算机相连，为iCore3L供电；
+  - 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
+  - 烧写程序到iCore3L上；
+  - 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。
+====六、实验现象====
+通过串口输入命令可以控制LED的亮灭。
+{{ :icore3l:icore3l_arm_hal_5_3.png |}}

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