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【经验分享】STM32H7的低功耗串口LPUART应用之串口FIFO和停机唤醒实现

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STMCU小助手 发布时间:2021-11-2 23:28
66.1 初学者重要提示
" G( e" _" R/ n1 p9 T* w  学习本章节前,务必优先学习第65章。' X8 A1 I: c* D; y
  低功耗串口FIFO的实现跟前面章节通用串口FIFO的机制是一样的。
7 C& u/ T8 |; B  大家自己做的板子,测试串口收发是乱码的话,重点看stm32h7xx_hal_conf.h文件中的HSE_VALUE的大小跟板子上实际晶振大小是否一致,然后再看PLL配置。
- I( t1 V/ T4 |- B6 }) H66.2 硬件设计
! M# F, y6 \2 \0 K$ |STM32H743XIH6最多可以支持8个独立的通用串口和一个低功耗串口LPUART1。其中串口4和串口5和SDIO的GPIO是共用的,也就是说,如果要用到SD卡,那么串口4和串口5将不能使用。串口7和SPI3共用,串口8和RGB硬件接口共用。串口功能可以分配到不同的GPIO。我们常用的引脚分配如下:. Y% a. b* O- Y/ h
! r7 ^; }, B& n; Y6 A& \5 K, X+ v; L
低功耗串口LPUART TX = PA9,   RX = PA10
  U! ^, q! x% J9 C. p6 d$ ^5 ~2 [4 F
串口USART1  TX = PA9,   RX = PA10 (低功耗串口和USART1用的相同引脚)6 o- h/ ^! j# w" F/ b$ k

8 K8 q1 ^7 o  E6 f5 q  M1 F3 m$ u串口USART2  TX = PA2,   RX = PA3- {; ?0 E& b# o  ]7 H8 ^) ^' [" \
6 \7 s& l! D0 U0 f) ]$ E% P( i
串口USART3  TX = PB10,  RX = PB11$ s  ?6 Z% w6 Z4 O

+ n7 R/ e- {/ z7 l. `. l2 t串口UART4   TX = PC10,  RX = PC11 (和SDIO共用)
( a: v4 I0 e  o3 Q. r; U; n& @5 }: O7 u$ k# O2 z" }
串口UART5   TX = PC12,  RX = PD2  (和SDIO共用)
- Z/ N' u# i) x
7 r8 x& X2 C$ x, ~- |串口USART6  TX = PG14,  RX = PC7  
, o8 L" f; i, b  p# V7 |: c3 u  {( _
串口UART7   TX = PB4,   RX = PB3  (和SPI1/3共用)- {. w1 v  E( s
& e: y: Q) a* R9 N# {/ N- e
串口UART8   TX = PJ8,   RX =PJ9   (和RGB硬件接口共用)$ ^2 f$ I' ^- D, A

! L' o: ~8 |# {/ @- xSTM32-V7开发板使用了4个串口设备。
. \1 F  C+ @2 Q
- Y$ D, s0 A, D2 Z  串口1用于RS232接口,很多例子的pritnf结果就是输出到串口1' r; Q/ }) H/ f! ]! I% n
  串口2用于GPS
  t9 n: [8 _3 d  串口3用于RS485接口: I' s, k1 }# d+ R$ r9 v
  串口6 用于TTL串口插座,板子上有GPRS插座和串口WIFI插座。! p( x* |8 ?7 F# w7 A/ p0 D7 Z
下面是RS232的原理图:
: e& S' ?2 `2 d/ t! y$ j) `  I0 _0 m6 T. M1 N2 @. M6 [" ^( u
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png

. c2 v5 [( D4 i8 e2 ]0 ~. P
8 @- q+ Y+ h7 Q$ Y3 F关于232的PHY芯片SP3232E要注意以下几个问题:5 z$ l! g: z7 Y/ ~7 T8 S( g

8 j- h' _- R# R- P4 S+ O2 }" \  SP3232E的作用是TTL电平转RS232电平。
/ l/ b- ]$ L) o7 g4 S  电阻R130的作用是避免CPU复位期间,TX为高阻时串口线上出现异常数据。, F% ^: M8 l2 w: l: r4 q6 ^8 B! A
  检测SP3232E的好坏可以采用回环的方式,即短接T1OUT和R1IN,对应到DB9插座上就是短接引脚2和引脚3。9 D0 x  _9 m5 W; R) f/ }

/ H8 P% L# I+ W
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png
& t( x2 ]5 v: \+ i. C. C
" [: ^, _$ I2 \& K* s% r
实际效果如下:
& q; [8 F6 J' ]' @; T
- ~: D8 Q. W( p: I5 \- l* \/ }. c
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png
2 j# [9 }" w' V- K3 W# d1 `

) V  Y* I  c' k# \0 b/ Z通过这种方式,可以在应用程序中通过串口发送几个字符,查看是否可以正确接收来判断232 PHY; Y3 M# `5 A* p, \: F" {$ l

3 o% j/ F5 L+ ^9 t1 s芯片是否有问题。
; B$ }- O% d+ q7 Z7 C; r
; I3 M; J/ {6 t: }$ T$ b; t" I  由于这里是TTL转RS232,如果电脑端自带DB9串口,可以找根交叉线直接接上。如果电脑端没有,就需要用RS232转USB的串口线。这里要注意是RS232转USB,不是TTL转USB。像我们用的CH340就是RS232转USB芯片。6 \8 f. v) o1 X) q# I# R9 ]2 M
  检测串口线的好坏跟板子上的232 PHY一样,将电脑端的串口助手打开,串口线接到电脑端并短接串口线的2脚和3脚,然后使用串口助手进行自收发测试即可。. U: p7 e6 \2 k. B( F- O' V9 h. k
66.3 低功耗串口FIFO驱动设计
  z; L- {: H. `, l- a& }+ ~) L66.3.1 低功耗串口FIFO框架
. H. r$ y; o7 d7 q为了方便大家理解,先来看下低功耗串口FIFO的实现框图:
. I* _2 ]8 K  ^6 J" {) r; p. E8 i1 m! o" _: k
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png
! e2 [& L# f) h' _1 y" e

/ a% y; K9 ?/ B5 g  `  第1阶段,初始化:
& o0 O' f5 ?0 ]$ D4 @7 s& I4 a6 x3 n# E. f1 A' O
通过函数bsp_InitLPUart初始化低功耗串口结构体,低功耗串口硬件参数。
: x" z2 X6 b8 C! J* k/ Q  第2阶段,低功耗串口中断服务程序:
8 d9 t& a& {# R0 |2 N+ @' A+ t8 _2 D4 K! W; z: G
  接收中断是一直开启的。
! F5 Z  e' a. Q( F6 j  做了发送空中断和发送完成中断的消息处理。1 @2 Q, t+ E7 G
  第3阶段,低功耗串口数据的收发:
# O- }9 b' @+ m. Q6 R3 o! l9 `0 ^7 V9 I
低功耗串口发送函数会开启发送空中断。! Z9 _- y) e8 ~6 A: d  t, y) D% d
低功耗串口接收中断接收到函数后,可以使用函数lpcomGetChar获取数据。  p/ O9 g4 K1 _7 O
66.3.2 低功耗串口时钟选择' @3 {" @2 i7 t# [2 t
我们这里实现了三种时钟选择:
" h" C+ c3 Z' [, r* d$ n0 s) R
' U% B! c. z; f4 V$ J5 L4 tLPUART时钟选择LSE(32768Hz)
( H% h' S1 ^! H' M: U# C" c# R  d  i最高速度是10922bps,最低8bps(计算方法3x < 32768 < 4096x,x表示波特率)。$ X# E# Y) \* x. r: [  l' Y4 l
% I# f' ?' W7 A" v+ x; V! r
LPUART时钟选择HSI(64MHz): f. K4 Y: @) l9 b) v  o; n: Z
最高值是21MHz,最小值15625bps(计算方法3x < 64MHz < 4096x,x表示波特率)。
3 F# X' u. y& H0 K
2 U+ g" N# V8 QLPUART时钟选择D3PCLK1(100MHz)
6 g+ s2 i# ?. Q5 b1 P) e最大值33Mbps,最小值24414bps(计算方法3x < 100MHz < 4096x,x表示波特率)。8 I" K' d' Q8 D2 q
! S$ F% f* m4 _4 G& v
如果需要低功耗模式唤醒,必须使用LSE或者HSI时钟,程序代码如下,用户可以根据需要,使能相应的宏定义:8 X2 f/ h4 [+ }+ v3 m
  S% Q) u3 N  z0 o/ f9 s4 k: W
  1. //#define LPUART_CLOCK_SOURCE_LSE      
    & u, L; z5 g" C: e3 j1 f1 O. A; f, _
  2. #define LPUART_CLOCK_SOURCE_HSI   
    9 L- C. o0 K$ t
  3. //#define LPUART_CLOCK_SOURCE_D3PCLK1   
    5 z% c2 D- T- J" e7 D

  4. % B9 G1 B& ?- k* [6 ~8 B3 i
  5. /*
    ' K8 G- h( s! C4 J
  6. *********************************************************************************************************
      P! E( l3 {/ _9 c" `2 O
  7. *    函 数 名: InitHardLPUart
    . ^+ G- L( j% L; C# P  S/ P
  8. *    功能说明: 配置串口的硬件参数(波特率,数据位,停止位,起始位,校验位,中断使能)适合于STM32-H7开发板. q1 V: M& d/ r3 t8 [
  9. *    形    参: 无
    ( q( c% y& y* {+ c+ K' z* w9 r
  10. *    返 回 值: 无1 W7 |: u; U4 Z0 W4 m
  11. *********************************************************************************************************
    8 t) q+ q: Q3 i: q; [' Q4 F1 h. `
  12. */
      Y+ Y7 k7 U$ k( r
  13. static void InitHardLPUart(void)5 x1 Y+ ?( `- b3 p
  14. {
    : p" h( e8 R: w3 d0 `* b- L
  15.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    % x8 }/ X( A5 S  @0 k/ z
  16.     RCC_PeriphCLKInitTypeDef   RCC_PeriphCLKInitStruct = {0};
    ; @4 G8 U# z) W' t) t

  17. 0 |2 ~( U* n2 h6 n, P
  18. /* 使用LSE(32768Hz),最高速度是10922bps,最低8bps */   
    9 d2 T7 w' i$ j3 k2 D1 ~6 j
  19. #if defined (LPUART_CLOCK_SOURCE_LSE)
    ' }5 D7 P3 M/ _6 U% [9 Z
  20.     {4 }' i/ x7 z2 q1 U  y$ z+ e# q
  21.         RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};9 [& x5 [; w, r7 R# J( ]
  22. ) u# |. `0 @4 Y( ~7 I# m
  23.         RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_LSE;
    ' y% q0 o$ s# Y" A7 z( e" I
  24.         RCC_OscInitStruct.LSEState = RCC_LSE_ON;
    / @% R. T# G) r9 s' @4 v% i
  25.         RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_NONE;
    " H& N7 Q& H$ ]" n
  26. ; ]% F$ Y  ?( Q/ W7 q+ E, h
  27.         if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)
    7 o% Z! u+ I" \( o" T4 J9 p9 c
  28.         {9 p" L1 C9 k3 V* ]
  29.             Error_Handler(__FILE__, __LINE__);        
    6 ^3 h! k8 R4 ?5 p: A
  30.         }1 P: I4 k0 W7 w8 |  J' H$ j
  31. 3 L% F& @6 Q9 R$ o9 ~! B: r4 n5 s
  32.         RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPUART1;  B& w& \* ]8 o+ S& D! ^
  33.         RCC_PeriphCLKInitStruct.Lpuart1ClockSelection = RCC_LPUART1CLKSOURCE_LSE;
    ; j  v$ P$ l( o8 v8 Q% R
  34.         HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);- i# x2 V; l- y8 ?  D$ U. _" u3 f$ c
  35.     }   
    9 V" p- O2 e: s1 P  N/ g
  36. /* LPUART时钟选择HSI(64MHz),最高值是21MHz,最小值15625bps */   
    8 G4 y  r: ]: h% s  @
  37. #elif defined (LPUART_CLOCK_SOURCE_HSI)
    " q3 k7 L5 }) L; H: v& {
  38.     {
    5 n& M7 E8 R) F3 ~/ T9 y$ K+ r

  39. ; h8 @/ G2 V8 x+ B  L. b
  40.         RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};! x# p5 A# `/ D" c* P8 Y% c
  41. $ Q- i8 N, y  K3 T( ^) V
  42.           RCC_OscInitStruct.OscillatorType      = RCC_OSCILLATORTYPE_HSI;
    . R+ D" H! {, t' l7 Q9 Y
  43.           RCC_OscInitStruct.HSIState            = RCC_HSI_ON;7 g/ R& L+ \3 `* T% n/ r6 L
  44.           RCC_OscInitStruct.HSICalibrationValue = RCC_HSICALIBRATION_DEFAULT;& [* I0 @8 c9 C6 t0 j% O- E7 G0 H
  45.           RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState        = RCC_PLL_NONE;& ^- `! _. g" k7 p' \, S  V$ Y

  46. 8 a- M+ p  {3 E8 \. Z7 i; I
  47.         if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct)!= HAL_OK)9 ^, b+ U0 l& z% L
  48.         {
    8 `: u" F' b; `, y. f
  49.             Error_Handler(__FILE__, __LINE__);        3 v3 H" e) p, \" t; m
  50.         }; a- a8 W' x0 J( s
  51. ( L1 F3 L% c6 m2 g6 u
  52.         RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPUART1;
    0 d7 z% N; r$ B" y$ x$ I2 a0 D3 f
  53.         RCC_PeriphCLKInitStruct.Lpuart1ClockSelection = RCC_LPUART1CLKSOURCE_HSI;
    . N9 @# c1 E& S9 K
  54.         HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
    / L" z! w, O$ r) G- Y" X( H
  55.     }6 A, h, s: [9 ?' Y8 u4 F2 ~
  56. /* LPUART时钟选择D3PCLK1(100MHz),最大值33Mbps,最小值24414bps */   
    3 {) p; P8 Z0 W5 g3 C4 v9 V
  57. #elif defined (LPUART_CLOCK_SOURCE_D3PCLK1)7 k4 ?4 k. V) ^

  58. * b1 e5 E3 D9 o2 f% }$ r
  59.     RCC_PeriphCLKInitStruct.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_LPUART1;7 i: Z$ u( b) @% K' \8 x, g# H. \
  60.     RCC_PeriphCLKInitStruct.Lptim1ClockSelection = RCC_LPUART1CLKSOURCE_D3PCLK1;2 u7 D- T* M/ O
  61.     HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&RCC_PeriphCLKInitStruct);
    2 U( r7 K0 i3 m2 j, ~
  62. #else
    5 b% e7 W% l5 j) I/ p
  63.     #error Please select the LPTIM Clock source inside the bsp_lpuart_fifo.c file
    9 H$ p) U1 k: g% w9 q8 h; ?( A  q
  64. #endif
    & R2 `; |( z( v, h1 C
  65. * s3 ]9 q3 l5 j  z- K) ?! v
  66. #if LPUART1_FIFO_EN ==
      Q9 n6 R2 Y5 K( ?
  67.     /* 其它省略未写 */4 l6 J$ ]) r3 T
  68. #endif& a0 k' z# h) H. X9 q
  69. }
复制代码

3 Y8 @) n4 H  h0 v1 H5 P: A66.3.3 低功耗串口FIFO之相关的变量定义) S" i! `) X4 R) C
低功耗串口驱动的核心文件为:bsp_lpuart_fifo.c, bsp_lpuart_fifo.h。
8 `" S# ^5 [" L# e6 m5 z
% U4 q  I" m$ h, @8 H4 i这里面包括有串口硬件的配置函数、中断处理函数,以及串口的读写接口函数。还有printf函数的实现。
$ Y! T' L6 E1 n( j) e' [. {& C! _2 t" I0 A# @( L2 Q* \
每个串口都有2个FIFO缓冲区,一个是用于发送数据的TX_FIFO,一个用于保存接收数据的RX_FIFO。
9 Q7 l  K# K% ?6 ^& B" R5 y$ B
5 D9 r9 V  \  z我们来看下这个FIFO的定义,在bsp_lpuart_fifo.h文件。
1 B5 `! |+ s  O, z6 F4 D, \
9 S7 b3 E4 f/ a! ~
  1. /* 定义串口波特率和FIFO缓冲区大小,分为发送缓冲区和接收缓冲区, 支持全双工 */
    3 b6 O( c2 R: [& u+ k
  2. #if LPUART1_FIFO_EN == 1
    % x! {- i. T: ^/ m, `! U  y
  3.     #define LPUART1_BAUD         115200: R+ O. m2 ^( ?+ Z9 [. s
  4.     #define LPUART1_TX_BUF_SIZE     1*1024
    8 e% L+ I1 C/ a/ s- [
  5.     #define LPUART1_RX_BUF_SIZE     1*1024
    & e5 L9 ^! ?2 p& A5 D
  6. #endif, S/ l2 O( N7 [, b% L
  7. 3 U& Q& G+ S7 V" e0 ]0 x
  8. /* 串口设备结构体 */% ^1 g0 j2 A+ j- ~
  9. typedef struct+ P5 C. [$ K# y( x/ X9 J' E
  10. {+ I  L4 D9 {) o* O! m8 P
  11.     USART_TypeDef *uart;        /* STM32内部串口设备指针 */# W! i: l) Y- H. J' T/ m
  12.     uint8_t *pTxBuf;            /* 发送缓冲区 */
    8 N/ D* {: z; {
  13.     uint8_t *pRxBuf;            /* 接收缓冲区 */4 q; v# Q. a  L5 U% ^- u) r/ E! x8 D
  14.     uint16_t usTxBufSize;        /* 发送缓冲区大小 */, m# E# S( \5 ^4 o
  15.     uint16_t usRxBufSize;        /* 接收缓冲区大小 */% s- L  P1 O) V- m: p, ]
  16.     __IO uint16_t usTxWrite;    /* 发送缓冲区写指针 */5 t( B0 N1 x& M$ r! w. X* Y
  17.     __IO uint16_t usTxRead;        /* 发送缓冲区读指针 */
    4 n, I6 G+ m% `1 U; T; F
  18.     __IO uint16_t usTxCount;    /* 等待发送的数据个数 */# [9 N& |- P) k; J" U
  19. 1 S6 Q/ W9 T6 X
  20.     __IO uint16_t usRxWrite;    /* 接收缓冲区写指针 */
    8 \' l1 S2 a/ w1 Z" N, O
  21.     __IO uint16_t usRxRead;        /* 接收缓冲区读指针 */% M! {0 @7 N* U' N; r
  22.     __IO uint16_t usRxCount;    /* 还未读取的新数据个数 */) v, M' `2 q) i) j; C
  23. 9 \8 Q  W) ~; J+ u8 J4 i. Q
  24.     void (*SendBefor)(void);     /* 开始发送之前的回调函数指针(主要用于RS485切换到发送模式) */
    ( Z0 o+ T9 S9 r' F( M
  25.     void (*SendOver)(void);     /* 发送完毕的回调函数指针(主要用于RS485将发送模式切换为接收模式) */
    ' S0 p5 [; v; M' z0 T. Q$ N
  26.     void (*ReciveNew)(uint8_t _byte);    /* 串口收到数据的回调函数指针 */
    : l; H0 H2 L7 w
  27.     uint8_t Sending;            /* 正在发送中 */, [5 V3 d3 m3 {0 ]. d
  28. }UART_T;) P! q! y: X) o4 [9 q
  29. 5 J( @& I4 ^; e; ^4 e

  30. 6 u6 w% k6 S5 Q
  31. bsp_lpuart_fifo.c文件定义变量。! f, ~6 L: T1 V' u$ c$ G4 n
  32. 1 ]5 U+ C7 q3 u
  33. /* 定义低功耗串口结构体变量 */2 ?) F, f6 n' ]7 g; q
  34. #if LPUART1_FIFO_EN == 1
    2 s3 J: t8 ?/ c& B. t  J
  35.     static LPUART_T g_tLPUart1;
    7 q' a/ m+ E  p5 W9 n% k
  36.     static uint8_t g_TxBuf1[LPUART1_TX_BUF_SIZE];        /* 发送缓冲区 */
      {8 w1 A- \4 v" d' E
  37.     static uint8_t g_RxBuf1[LPUART1_RX_BUF_SIZE];        /* 接收缓冲区 */. Z8 W1 |: m; @6 F, Q! n$ ]9 v
  38. #endif3 D7 h: \5 K" U, `
复制代码

- o( H4 L" r, {3 B
4 e9 I4 i. B) A- k  x关于FIFO的机制,我们在按键FIFO驱动已经做过详细的介绍,这个地方就不赘述了。每个串口有两个FIFO缓冲区,每个FIFO对应一个写指针和一个读指针。这个结构中还有三个回调函数。回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。如果你把函数的指针(地址)作为参数传递给另一个函数,当这个指针被用为调用它所指向的函数时,我们就说这是回调函数。
6 r9 Q4 D9 c5 w( d% O* e+ k) D- t  o9 Q' {( y, d: w* A
66.3.4 低功耗串口FIFO初始化
1 i# K  s  K) M" q6 v2 W" @& [低功耗串口的初始化代码如下;
4 D2 f% @: Y' r( ?' c/ r8 v5 K, t5 j0 s
/*
* R2 M. j) n4 N; ?' }$ O. W, v*********************************************************************************************************
$ k% q- W  v! m% s# i4 |. D6 J; X7 R*    函 数 名: bsp_InitLPUart
, Z& k1 Y5 N* k8 \*    功能说明: 初始化串口硬件,并对全局变量赋初值.
7 Y* P8 T# f$ U9 ^- l# r; U: q*    形    参: 无
, H! r* z& \" U1 b*    返 回 值: 无$ k0 |. [6 W9 s# j* }
*********************************************************************************************************
, S( m1 n& P& O/ X+ w) A" g*/
6 x6 W0 o9 i' L& J, jvoid bsp_InitLPUart(void)' \; v, H: N! r  i- k# \5 i" ^
{
$ U2 ]; K/ c, p, [2 w    LPUartVarInit();        /* 必须先初始化全局变量,再配置硬件 */
) q1 ]( h7 ?5 ]    InitHardLPUart();        /* 配置串口的硬件参数(波特率等) */
/ k( l* z' {+ _# |7 v* ]5 s}
" {' v! a' w2 H2 x4 M% ^/ n/ y: Y- k- s5 q( K+ D5 I

! V# @$ |$ @5 W# S- M7 }8 M下面将初始化代码实现的功能依次为大家做个说明。, P7 K" Q& K3 z2 C  r# J

6 c  m! A: ^2 X  函数LPUartVarInit
; g4 o9 M* {; e" n& I" M0 Q- x+ \这个函数实现的功能比较好理解,主要是串口设备结构体变量的初始化,代码如下:* ^' v4 h& D* M5 H- u

  B8 S6 ~2 x9 y8 R* K. N
  1. /*  f6 G) K2 m/ p% s8 z
  2. *********************************************************************************************************) T$ v. b& J9 ]1 D
  3. *    函 数 名: LPUartVarInit
    9 H' [' V* c  D8 g0 u% k4 a' I
  4. *    功能说明: 初始化串口相关的变量, U$ |3 x+ L2 G+ ~& u7 e) i
  5. *    形    参: 无! x$ I/ Z9 q2 b
  6. *    返 回 值: 无
      o4 ?5 U. u# P" L. d0 j! l: C' z
  7. *********************************************************************************************************
    6 [5 s( c3 g+ b, s, k0 j. ^% u/ d
  8. *// B; G* y3 B& C' s: i
  9. static void LPUartVarInit(void)+ V! M! g# e* @/ ^
  10. {
    7 t1 [6 Z! F0 {
  11. #if LPUART1_FIFO_EN == 1) s. H. ?# U6 y
  12.     g_tLPUart1.uart = LPUART1;                        /* STM32 串口设备 *// q( A& D* u4 I8 B4 T8 G. Y
  13.     g_tLPUart1.pTxBuf = g_TxBuf1;                    /* 发送缓冲区指针 */
    2 Q- m0 n8 r+ `1 _+ ?6 |
  14.     g_tLPUart1.pRxBuf = g_RxBuf1;                    /* 接收缓冲区指针 */. h+ ]9 l* ^* ~' \) F: q3 W
  15.     g_tLPUart1.usTxBufSize = LPUART1_TX_BUF_SIZE;         /* 发送缓冲区大小 */
    ( F4 h2 W& V* V; y1 t& E
  16.     g_tLPUart1.usRxBufSize = LPUART1_RX_BUF_SIZE;         /* 接收缓冲区大小 */
    . B5 ~- O2 D5 Q& z( O
  17.     g_tLPUart1.usTxWrite = 0;                        /* 发送FIFO写索引 */3 w6 X: f, H- w* Z
  18.     g_tLPUart1.usTxRead = 0;                        /* 发送FIFO读索引 */) ^4 e, c3 `+ ]  r) R; q1 P
  19.     g_tLPUart1.usRxWrite = 0;                        /* 接收FIFO写索引 */
    4 ^* o. b. J& |) g
  20.     g_tLPUart1.usRxRead = 0;                        /* 接收FIFO读索引 */; ]- y* k! w2 s
  21.     g_tLPUart1.usRxCount = 0;                        /* 接收到的新数据个数 */
    6 L( X( w* D# {: T
  22.     g_tLPUart1.usTxCount = 0;                        /* 待发送的数据个数 */
    : Q; _- d; F4 h& Q7 L$ g' B
  23.     g_tLPUart1.SendBefor = 0;                        /* 发送数据前的回调函数 */6 j! O( n* y# M' S: f. i- U/ s
  24.     g_tLPUart1.SendOver = 0;                        /* 发送完毕后的回调函数 */
    * ]1 P" \( u+ k- D
  25.     g_tLPUart1.ReciveNew = 0;                        /* 接收到新数据后的回调函数 */
    " ]) G/ l  D' M1 @9 u
  26.     g_tLPUart1.Sending = 0;                             /* 正在发送中标志 */
    ) }8 M* C8 X( p3 N/ z
  27. #endif
    # G3 B; U, F) q; J5 y
  28. }
复制代码
( D4 y! S6 m2 J& x: V
: R6 f' k7 m! t5 ]6 @1 Z) [9 }

( t% E. e: L) m2 v% X0 o  函数InitHardLPUart
! k1 q4 u. k# L. Q7 U此函数主要用于串口的GPIO,中断和相关参数的配置。
/ a+ n6 k( R4 v* G1 M) \  X7 I1 n) ?6 j, a3 Q/ f% A/ d
  1. /* LPUART1的GPIO  PA9, PA10 */
    . w* Z' m' j. Q- p" B, `8 e/ @0 b
  2. #define LPUART1_CLK_ENABLE()              __HAL_RCC_LPUART1_CLK_ENABLE()* S$ K$ z8 ~& x% z
  3.   `" E6 j  k, a  M, M# r' z5 J
  4. #define LPUART1_TX_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()
    ! |* }4 c3 I" I4 @' u5 ~2 O
  5. #define LPUART1_TX_GPIO_PORT              GPIOA$ D) H6 C; q" V$ n& d
  6. #define LPUART1_TX_PIN                    GPIO_PIN_9
    7 G8 ?5 C4 c" W6 w" Z
  7. #define LPUART1_TX_AF                     GPIO_AF3_LPUART" z& ?2 V/ J5 C+ u9 w3 P

  8. - p, L( Z' u6 ]6 Q& ?
  9. #define LPUART1_RX_GPIO_CLK_ENABLE()      __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()" I2 i. V$ L: _' N* l' Q4 o
  10. #define LPUART1_RX_GPIO_PORT              GPIOA; ]- y; ]! Y0 h  v. n
  11. #define LPUART1_RX_PIN                    GPIO_PIN_10
    7 [0 e7 u6 [) D' R
  12. #define LPUART1_RX_AF                     GPIO_AF3_LPUART: F0 J; y8 D' u( ^
  13. & ~6 Q% s! E8 N9 b" p
  14. /*
    3 t6 Z- A* v- L# @$ K( e
  15. *********************************************************************************************************- w& s  \- w, e  V% F& e  u) a& m! J+ U: Q
  16. *    函 数 名: InitHardUart
    5 K  t, H7 m1 i8 h' Z
  17. *    功能说明: 配置串口的硬件参数和底层
    2 |7 e6 Z( a; w- Z  D- _; O
  18. *    形    参: 无2 N2 ?  Q0 {9 r* \/ e4 U" w
  19. *    返 回 值: 无  l1 [3 b6 H6 O- c& X
  20. *********************************************************************************************************8 T& m# d+ N* O' S6 ^) A: a' |# u* C
  21. */+ D$ X/ J6 [; Z( M, o
  22. static void InitHardUart(void)
    1 T2 R# N) a0 u; z
  23. {8 [6 G: V3 C8 A: o: u( Y" i
  24.     GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStruct;
    ; n; R) x7 t' `4 A8 X0 g, u
  25.     RCC_PeriphCLKInitTypeDef RCC_PeriphClkInit;
    " P  b# N2 \" X/ l* n8 x4 t) L

  26. + ?/ _" c& |; ]4 g9 [
  27.     /* 时钟初始化省略未写 */: ]& x7 B. ]. J7 |/ I9 w" |: M4 N
  28. #if LPUART1_FIFO_EN == 1        
    % k; r! Z6 n2 H
  29.     /* 使能 GPIO TX/RX 时钟 */8 j* E' p7 k* ?
  30.     LPUART1_TX_GPIO_CLK_ENABLE();: z* G; E7 i4 ~, v9 Q* i+ v
  31.     LPUART1_RX_GPIO_CLK_ENABLE();5 H* l$ w/ r$ ]3 x5 \2 I
  32. 8 N( W& O- ~+ t- @+ G) ]2 K2 L
  33.     /* 使能 USARTx 时钟 */
    0 U% z) B3 \0 Y" B$ I5 s6 U3 i7 }
  34.     LPUART1_CLK_ENABLE();   
      Y2 F( E7 R+ e( h' C6 L
  35. ( a+ n+ J4 |' r9 `( s
  36.     /* 配置TX引脚 */( b* z7 A# r: l4 Z
  37.     GPIO_InitStruct.Pin       = LPUART1_TX_PIN;' r- @7 G3 |$ M" K5 n! N
  38.     GPIO_InitStruct.Mode      = GPIO_MODE_AF_PP;
    0 S% t! m5 G3 t. S
  39.     GPIO_InitStruct.Pull      = GPIO_PULLUP;
    4 P  T6 r  F. f8 g4 P# v
  40.     GPIO_InitStruct.Speed     = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    3 n" {4 {+ K# Q& D4 S5 F% n$ W
  41.     GPIO_InitStruct.Alternate = LPUART1_TX_AF;1 @* Y. e8 o9 }. Z6 H8 R) C
  42.     HAL_GPIO_Init(LPUART1_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);   
    4 m; o% k/ T$ s4 h0 v

  43. 4 q) T5 ^8 [( d4 L8 b" n0 m$ c
  44.     /* 配置RX引脚 */
    - K. l9 {: j! U+ [* t/ I
  45.     GPIO_InitStruct.Pin = LPUART1_RX_PIN;
    5 ^( m' m8 A+ \& X) S. A
  46.     GPIO_InitStruct.Alternate = LPUART1_RX_AF;
    7 P$ `9 l- i4 t: Y
  47.     HAL_GPIO_Init(LPUART1_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
    : Z5 g* n# ]+ n* |
  48. 6 _7 `. U4 }% g) m2 x
  49.     /* 配置NVIC the NVIC for UART */   9 {3 U: t; v5 V5 }" f: n
  50.     HAL_NVIC_SetPriority(LPUART1_IRQn, 0, 1);
    0 \& j. E" J  s3 Q! `5 N, A
  51.     HAL_NVIC_EnableIRQ(LPUART1_IRQn);
      ?8 u% v7 g( w
  52. + c+ i# j) o* f; o& N' z- {
  53.     /* 配置波特率、奇偶校验 */3 C& ~! y5 c: u7 M5 L8 Y( z$ U
  54.     bsp_SetLPUartParam(LPUART1,  LPUART1_BAUD, UART_PARITY_NONE, UART_MODE_TX_RX);
    " e- B; \( C0 L$ e' `& M3 z

  55. - {' |- y$ w/ b* Q1 S
  56.     SET_BIT(LPUART1->ICR, USART_ICR_TCCF);   /* 清除TC发送完成标志 */; e& A9 z4 j/ U
  57.     SET_BIT(LPUART1->RQR, USART_RQR_RXFRQ);  /* 清除RXNE接收标志 */  U! L4 o; P. `4 ]1 M
  58.     SET_BIT(LPUART1->CR1, USART_CR1_RXNEIE); /* 使能PE. RX接受中断 */
    4 f7 J6 j3 t& {
  59. #endif
    $ z* ?: [, E. Q$ c$ o1 r2 W" h5 [% R
  60. }
复制代码

# [5 S( `$ ~8 T0 N低功耗定时器的参数配置API如下:
( {! G3 M1 l. {0 K8 L" @$ _, M
( n5 a) X. w# T4 E5 y5 Z& f
  1. /*
    * ?) P2 q: X# }3 d6 q: M+ T
  2. *********************************************************************************************************! T" N' W" [9 [
  3. *    函 数 名: bsp_SetLPUartParam
    7 p' t0 Q. T" Z6 x6 x- N9 Z
  4. *    功能说明: 配置串口的硬件参数(波特率,数据位,停止位,起始位,校验位,中断使能)适合于STM32- H7开发板; `4 A0 [# W) P8 r
  5. *    形    参: Instance   USART_TypeDef类型结构体  }" @2 {  Z/ S/ \& j7 |6 [
  6. *             BaudRate   波特率
    4 P0 g% s8 I& Z: h( B
  7. *             Parity     校验类型,奇校验或者偶校验
    8 x) @. x! E/ d; e7 n4 r
  8. *             Mode       发送和接收模式使能
    6 j; w0 \0 x- x4 H" `* e
  9. *    返 回 值: 无
    , E) I5 V6 Z% b9 _
  10. *********************************************************************************************************
    & X' R* e; ?# J3 M
  11. */   
    ( ~5 Q9 `( p" ]1 F* b" p+ ]
  12. void bsp_SetLPUartParam(USART_TypeDef *Instance,  uint32_t BaudRate, uint32_t Parity, uint32_t Mode)
    * e: n& I0 \- {
  13. {# {" Y/ V  w4 W7 ^' w- }
  14.     /*##-1- 配置串口硬件参数 ######################################*/" G! T' r& e- w: y( T% W" y
  15.     /* 异步串口模式 (UART Mode) */
    0 J1 ?: l- h+ B) O: f
  16.     /* 配置如下:
    - s/ A& _6 A! s$ N5 r6 x: i
  17.       - 字长    = 8 位
    5 s+ p0 P* L# K1 _; J) q; Z
  18.       - 停止位  = 1 个停止位+ c0 R# C" Q( k, P" E0 K
  19.       - 校验    = 参数Parity
    + |$ D  |  E% F- E1 o
  20.       - 波特率  = 参数BaudRate  T. x  p/ _& m5 Z& G# L
  21.       - 硬件流控制关闭 (RTS and CTS signals) */" d' u% k+ z3 L0 j* K
  22. : Q  s  h! X; _
  23.     UartHandle.Instance        = Instance;
    6 N/ i3 A8 L( O1 E
  24.     UartHandle.Init.BaudRate   = BaudRate;
    : c& G" S& r0 ?2 g4 ?3 j' h: Y0 i
  25.     UartHandle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;3 C. Y) p* h5 y  I! |9 R+ ?+ o$ {
  26.     UartHandle.Init.StopBits   = UART_STOPBITS_1;  |% e7 I  \: o7 k; E# A
  27.     UartHandle.Init.Parity     = Parity;
    0 p1 C; g7 T8 k9 X
  28.     UartHandle.Init.HwFlowCtl  = UART_HWCONTROL_NONE;( J. u8 _+ P! m- {
  29.     UartHandle.Init.Mode       = Mode;
    0 y% j8 `. N$ ?) D3 p
  30.     UartHandle.Init.OverSampling = UART_OVERSAMPLING_16;
    " a& L) g/ i% G6 \
  31.     UartHandle.Init.OneBitSampling = UART_ONE_BIT_SAMPLE_DISABLE;
    ( e: `) V, Y- {$ f
  32.     UartHandle.AdvancedInit.AdvFeatureInit = UART_ADVFEATURE_NO_INIT;
    + `3 h" Z6 c( I3 @

  33. : z5 Z/ i0 i3 ]; q* l; b
  34.     if (HAL_UART_Init(&UartHandle) != HAL_OK)7 S) T% S( O, S' i$ E+ X3 w
  35.     {3 H8 n6 a$ a  _% {' a
  36.         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);$ D0 n- Y5 N) }2 T+ B. i' V- }
  37.     }
    5 s( j1 g9 u8 {/ U0 a; W, J* v4 Z
  38. }
复制代码

9 j8 I% r6 y% t
! N/ x( r+ ^4 w4 b9 R0 F2 B. Q& l5 y' f/ z1 \  D$ a1 K! G
66.3.5 低功耗串口中断服务程序工作流程1 V# F6 l9 F7 B4 h6 M) H, v1 @
串口中断服务程序是最核心的部分,主要实现如下三个功能# g. s' M6 w9 N7 j+ x0 }

% @2 h$ g/ k+ ~2 D  收到新的数据后,会将数据压入RX_FIFO。4 L5 k/ l8 `) J) v7 N/ o3 a5 I8 I" ~
  检测到发送缓冲区空后,会从TX_FIFO中取下一个数据并发送。2 ]& b6 v) s- O0 B  x$ ^
  如果是RS485半双工串口,发送前会设置一个GPIO=1控制RS485收发器进入发送状态,当最后一个字节的最后一个bit传送完毕后,设置这个GPIO=0让RS485收发器进入接收状态。
: p+ b: l: v- i( m; |9 G0 D  T1 f3 D; Y1 z- u, C
" l0 W9 c: i& M4 |6 j' P2 j
下面我们分析一下串口中断处理的完整过程。
9 C5 U+ C0 q! u; I7 B
/ I/ y' U- h: u  k9 J3 k当产生串口中断后,CPU会查找中断向量表,获得中断服务程序的入口地址。入口函数为LPUART1_IRQHandler,这个函数在启动文件startup_stm32h743xx.s汇编代码中已经有实现。我们在c代码中需要重写一个同样名字的函数就可以重载它。如果不重载,启动文件中缺省的中断服务程序就是一个死循环,等于 while(1);
# C( l, Y6 d8 z! y0 {- M4 P
3 ~5 j7 A0 M/ S/ `/ }我们将串口中断服务程序放在bsp_lpuart_fifo.c文件,没有放到 stm32h7xx_it.c。当应用不需要串口功能时,直接从工程中删除bsp_lpuart_fifo.c接口,不必再去整理stm32h7xx_it.c这个文件。下面展示的代码是低功耗串口的中断服务程序:
4 {* G9 A& I- h* S3 q7 Z
- I4 Q& S1 v% a5 V) Q
  1. #if LPUART1_FIFO_EN == 1- o& Q" j; D, y6 q& E6 z
  2. void LPUART1_IRQHandler(void)9 i& ]$ m, K- S$ G8 I2 C
  3. {, n. z, i, ]- G* \, j. ^6 [
  4.     LPUartIRQ(&g_tLPUart1);
    * c' A' g' j& w
  5. }; Q  f8 V2 {( J" [( k! t' d/ Y
  6. #endif
复制代码

! Y& ?3 {2 ?8 {下面,我们来看看UartIRQ函数的实现代码。/ Y9 y/ H9 V: W! U

4 o7 G2 G- w- F
  1. /*
    2 e. `4 E% b( h4 \8 d. y
  2. *********************************************************************************************************
    $ @" \& B9 X6 m1 p
  3. *    函 数 名: UartIRQ
    . S$ H6 r- }4 h+ l! H" ?& ^
  4. *    功能说明: 供中断服务程序调用,通用串口中断处理函数: ^3 l# _& U) x: I. [" s7 W6 \
  5. *    形    参: _pUart : 串口设备1 |2 P! l* H' z- t
  6. *    返 回 值: 无: N( V! k' k+ {- l: X
  7. *********************************************************************************************************
    ) l2 j/ n+ j/ h6 L" c
  8. */
    8 V: H# z, b. Z9 n
  9. static void UartIRQ(UART_T *_pUart)7 V9 r7 Y% A4 f1 B9 v; l
  10. {/ O; }; J# G/ J: i6 m+ |& a9 S( n
  11.     uint32_t isrflags   = READ_REG(_pUart->uart->ISR);" ~: o- h% p7 |# H; |4 N2 [5 t
  12.     uint32_t cr1its     = READ_REG(_pUart->uart->CR1);: K$ A1 Q, v8 C, ~, \8 g
  13.     uint32_t cr3its     = READ_REG(_pUart->uart->CR3);: X* V) h! A: i% A& t
  14. & m1 I# W$ X9 L! Z% D
  15.     /* 处理接收中断  */. c* b% o: F# N6 z. X8 D% l1 L$ n
  16.     if ((isrflags & USART_ISR_RXNE) != RESET)
      ^" u# i2 E- `
  17.     {. F0 g' u% ~8 j
  18.         /* 从串口接收数据寄存器读取数据存放到接收FIFO *// u; r$ A+ e% z- [8 [5 Y
  19.         uint8_t ch;  Q" p0 Z% F8 F

  20. + N& x2 q2 x9 j2 f
  21.         ch = READ_REG(_pUart->uart->RDR);               /* 读串口接收数据寄存器 */2 b0 T7 U5 m4 u1 h& b$ o
  22.         _pUart->pRxBuf[_pUart->usRxWrite] = ch;         /* 填入串口接收FIFO */
    ; S/ e7 y3 O. r! {+ q9 a
  23.         if (++_pUart->usRxWrite >= _pUart->usRxBufSize) /* 接收FIFO的写指针+1 */
    , z( G0 j/ A6 K8 Q* D
  24.         {& P6 b% g9 y4 K) {0 V
  25.             _pUart->usRxWrite = 0;
    / b. N% r/ O$ C! J+ L
  26.         }
    : i2 @  L# M  O2 v! P! l, a
  27.         if (_pUart->usRxCount < _pUart->usRxBufSize)    /* 统计未处理的字节个数 */
    5 s% t3 T+ \* Y! J& \) P- {
  28.         {
    : l/ a$ J' ^/ k2 m9 W% O( h- z. U
  29.             _pUart->usRxCount++;
    : x6 l# R4 E9 M! n
  30.         }
    7 v) ~/ \; M3 `2 _4 G. I2 R1 Y
  31. * R) N; E! l0 M
  32.         /* 回调函数,通知应用程序收到新数据,一般是发送1个消息或者设置一个标记 */
    ) M8 G4 t5 o$ p5 n% D+ b4 k
  33.         //if (_pUart->usRxWrite == _pUart->usRxRead)% n* I" S3 _7 y, P( G) D, Z5 o
  34.         //if (_pUart->usRxCount == 1)
    6 c1 K) z3 A3 z% ]# d
  35.         {( I" D2 ?! H8 f2 k
  36.             if (_pUart->ReciveNew)+ P4 R) e  |8 F+ ^* u6 ~
  37.             {
    ; d- P3 Q+ v% a7 i+ W
  38.                 _pUart->ReciveNew(ch); /* 比如,交给MODBUS解码程序处理字节流 */
    ! f& s7 A/ {9 P5 Q9 U0 o
  39.             }
    / J. x- t4 ~' Y4 O4 |; U3 ]
  40.         }
    8 Y: j- C+ H# T
  41.     }
    ; u& \+ |7 [/ D! b/ [- b

  42. ! ?9 W3 k5 I) g
  43.     /* 处理发送缓冲区空中断 */- K* P3 E# b: E! e* F9 p
  44.     if ( ((isrflags & USART_ISR_TXE) != RESET) && (cr1its & USART_CR1_TXEIE) != RESET)
    , J9 y; n* n2 N1 ?8 d
  45.     {
    9 o' @& v8 q2 M% z" Y# w
  46.         //if (_pUart->usTxRead == _pUart->usTxWrite)
    + e. T3 J% L5 ?* ]  y
  47.         if (_pUart->usTxCount == 0)  /* 发送缓冲区已无数据可取 */
    - f% t9 p: {( O6 H: k/ n
  48.         {
    # o8 e4 r, n- y) J% k1 m- p2 O+ [% D
  49.         /* 发送缓冲区的数据已取完时, 禁止发送缓冲区空中断 (注意:此时最后1个数据还未真正发送完毕)*/8 v9 ~, f( q( t+ ], @) @# Q+ `8 ]! B( o
  50.             //USART_ITConfig(_pUart->uart, USART_IT_TXE, DISABLE);
    - h: Y$ z: G5 G. r
  51.             CLEAR_BIT(_pUart->uart->CR1, USART_CR1_TXEIE);
    ; P; \/ s! e$ o% q' X# J9 o
  52. 3 l/ t" Z' R- r7 w9 T) E
  53.             /* 使能数据发送完毕中断 */# ~8 P7 c- ^6 g4 T# _
  54.             //USART_ITConfig(_pUart->uart, USART_IT_TC, ENABLE);$ a2 O8 Q  I0 ?' ^5 u, N5 C
  55.             SET_BIT(_pUart->uart->CR1, USART_CR1_TCIE);
    6 [# d+ F! X+ }- |/ w
  56.         }
    5 g9 v0 f5 W" J+ |  b, H
  57.         Else  /* 还有数据等待发送 */" R, m9 r& m5 W) p3 e
  58.         {
    , F8 f8 E+ d0 F# y
  59.             _pUart->Sending = 1;% F0 m5 M) K) K  }5 ~3 S( X9 j
  60. ( u. m, i& G4 S$ G# @
  61.             /* 从发送FIFO取1个字节写入串口发送数据寄存器 */' U. `& Z% p' G% y2 y
  62.             //USART_SendData(_pUart->uart, _pUart->pTxBuf[_pUart->usTxRead]);3 L( [9 j+ Q8 r
  63.             _pUart->uart->TDR = _pUart->pTxBuf[_pUart->usTxRead];
    ; |" e9 a3 a% a  P; A) N6 B
  64.             if (++_pUart->usTxRead >= _pUart->usTxBufSize)
    : S( a( n7 q# Y
  65.             {& O! y! K/ \! M4 c- a" k! ]
  66.                 _pUart->usTxRead = 0;
    0 h9 y- T! S& L* M* x
  67.             }
    , {: K; f/ u" f3 H0 V1 W
  68.             _pUart->usTxCount--;" n: m9 c4 @/ }: `" V# x
  69.         }, T! h8 Z1 _5 j! W% p% N
  70. 2 h: g* h; q. R4 g% m4 @
  71.     }: W# q3 H5 v  w
  72.     /* 数据bit位全部发送完毕的中断 */& c; E* n% [7 \0 E
  73.     if (((isrflags & USART_ISR_TC) != RESET) && ((cr1its & USART_CR1_TCIE) != RESET))+ p; t* V6 {8 Z; [' `+ I
  74.     {
    6 Z7 v- a& {( I4 V1 s2 T' k- o% I, P
  75.         //if (_pUart->usTxRead == _pUart->usTxWrite)& r& t1 j  I' m/ S! r
  76.         if (_pUart->usTxCount == 0)# }: W5 v4 ?0 D
  77.         {6 n/ a  \4 y: d' X* L! @
  78.             /* 如果发送FIFO的数据全部发送完毕,禁止数据发送完毕中断 */+ z. V) I4 v0 M, y
  79.             //USART_ITConfig(_pUart->uart, USART_IT_TC, DISABLE);
    * j% u2 h/ K; F' f4 b1 x
  80.             CLEAR_BIT(_pUart->uart->CR1, USART_CR1_TCIE);
    & h, C( K+ z! m( [- c4 `( u- F- Y8 F
  81. . h# a7 N' D" b5 [2 ]4 Q# D! a
  82.             /* 回调函数, 一般用来处理RS485通信,将RS485芯片设置为接收模式,避免抢占总线 */
    ) J: A% q" b# e1 S
  83.             if (_pUart->SendOver)
    2 x2 @, S0 R: w7 i
  84.             {0 z2 G5 {' p6 q
  85.                 _pUart->SendOver();, s0 s( v' [/ l! K; }5 ]
  86.             }! U( H; F4 s. F7 H7 a; L
  87. ( Z) w4 A' B9 s7 K1 g
  88.             _pUart->Sending = 0;
    1 T, T; ]' z$ R$ T6 k
  89.         }) u4 t# \' r  w% S( |
  90.         else& c$ Y3 B0 ?1 X& H$ s; m
  91.         {
    5 v( R! f/ u1 q8 r) m* u2 H
  92.             /* 正常情况下,不会进入此分支 */; X6 f- j$ b5 `6 H3 C! n
  93. 2 |* |! ?) z! [
  94.             /* 如果发送FIFO的数据还未完毕,则从发送FIFO取1个数据写入发送数据寄存器 */1 p/ u) M& h/ e. ~  t: y! j' X( e
  95.             //USART_SendData(_pUart->uart, _pUart->pTxBuf[_pUart->usTxRead]);5 |, F( c6 D% e/ r
  96.             _pUart->uart->TDR = _pUart->pTxBuf[_pUart->usTxRead];
    + z1 \4 L  y( j: _# w
  97.             if (++_pUart->usTxRead >= _pUart->usTxBufSize)
    8 f" J, O+ U& Z6 J
  98.             {  E, U* A" a/ }  N: P; @  k
  99.                 _pUart->usTxRead = 0;
    8 O8 ^6 C5 q" y% H  h
  100.             }5 ~) H9 ?5 ]+ ^5 k7 O
  101.             _pUart->usTxCount--;* w& T2 j$ T, f' u& p1 @1 Z
  102.         }$ i/ G, w) x+ j6 i3 ^+ Q# H1 K) ?3 ]
  103.     }
    9 G5 f+ n4 P2 H4 p. C# R

  104. ! Y  D# T7 @. \! P3 i1 L9 m
  105.     /* 清除中断标志 */% x# {" D- a2 b  z! r! f& j5 ^
  106.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_PEF);; N5 ~- F( J& i+ I/ ?# Y2 _
  107.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_FEF);
    5 l: k/ y1 U6 m1 p) ~
  108.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_NEF);# G$ `  n9 {* D
  109.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_OREF);( u+ n# i# q/ B, |# f! R: p
  110.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_IDLEF);: I- r1 y- f' g8 v( A" P; H
  111.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_TCF);
    ! I- ~9 j( ~# s* p
  112.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_LBDF);
    % |* g9 S" x0 S0 a- ^
  113.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_CTSF);& |  Q3 D1 d' }, _2 P" s
  114.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_CMF);
    1 }, S* d8 z0 b. w
  115.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_WUF);
    2 b: H  S, L) P3 V
  116.     SET_BIT(_pUart->uart->ICR, UART_CLEAR_TXFECF);   
    . s  }/ z3 n$ o) W3 f7 F, Q6 L5 a
  117. }
复制代码
$ k% y: \/ P2 X# y
中断服务程序的处理主要分为两部分,接收数据的处理和发送数据的处理,详情看程序注释即可,已经比较详细,下面重点把思路说一下。
8 T' t! ~0 [! v+ Z3 b. W- l, {' F' ]3 P. ^7 @
  接收数据处理  c8 h' `$ l; C, s# M
接收数据的处理是判断ISR寄存器的USART_ISR_RXNE标志是否置位,如果置位表示RDR接收寄存器已经存入数据。然后将数据读入到接收FIFO空间。7 k$ S3 _& F4 i( Q& t

, ^% f9 {' V0 I特别注意里面的ReciveNew处理,这个在Modbus协议里面要用到。" p& [  T& T, ]3 }4 i! G
4 o. i% \. [& H& x- I9 g2 H, ^
  发送数据处理4 R' S  {0 v/ U; T% S* U
发送数据主要是发送空中断TEX和发送完成中断TC的处理,当TXE=1时,只是表示发送数据寄存器为空了,此时可以填充下一个准备发送的数据了。当为TDR发送寄存器赋值后,硬件启动发送,等所有的bit传送完毕后,TC标志设置为1。如果是RS232全双工通信,可以只用TXE标志控制发送过程。如果是RS485半双工通信,就需要利用TC标志了,因为在最后一个bit传送完毕后,需要设置RS485收发器进入到接收状态。
( v0 q- f# d) d5 H# ]  U
  O$ I3 o# J) a# @66.3.6 低功耗串口数据发送4 Z* e6 k4 F; [, p# X9 w/ y
低功耗串口数据的发送主要涉及到下面三个函数:9 D) U$ F$ P0 I/ t

/ R/ {9 o5 p* _& Y! Z$ a
  1. /*% z3 |+ C$ g$ _
  2. *********************************************************************************************************' J6 ~. \' P( t2 D! i) S  I
  3. *    函 数 名: lpcomSendBuf9 a  @8 B/ ?% h* ]( U! B
  4. *    功能说明: 向串口发送一组数据。数据放到发送缓冲区后立即返回,由中断服务程序在后台完成发送# b/ W5 e% l  u
  5. *    形    参: _ucPort: 端口号(LPCOM1)
    : `/ Y' u6 H0 v) Z8 o: O5 D/ i3 p
  6. *              _ucaBuf: 待发送的数据缓冲区
    + o+ h0 }* `. R& G% U# ]9 z
  7. *              _usLen : 数据长度
    0 t9 {: }7 q7 q6 a# k
  8. *    返 回 值: 无& X* z" j' c' K! F6 z5 m- V
  9. *********************************************************************************************************
    * Q0 [# T# `: Z
  10. */
    7 W. p/ b7 e# {4 a; R4 y6 f
  11. void lpcomSendBuf(LPCOM_PORT_E _ucPort, uint8_t *_ucaBuf, uint16_t _usLen)
    8 G! [9 O% \8 m! H2 i
  12. {8 ~! q. }& E/ y! U
  13.     LPUART_T *pUart;
    + n9 e! I3 R7 O5 b+ d
  14. 2 t3 V7 Q/ ]* C, N0 V' L
  15.     pUart = ComToLPUart(_ucPort);
    : f; b. z' m  d& d8 y: c; k
  16.     if (pUart == 0)
    7 y: G: L! i% Q
  17.     {
    : ]4 i8 j, C" C* I# Z5 o# Q
  18.         return;# j% |$ e5 v! p. T. H
  19.     }# }0 I  F: H6 T5 U; y' o& m* w1 x
  20. , O' x8 I# q. }. _) J4 {
  21.     if (pUart->SendBefor != 0)
    7 V2 E- {" P4 S; o  J! C
  22.     {9 G4 w: B$ B& N8 z2 H0 S
  23.         pUart->SendBefor();        /* 如果是RS485通信,可以在这个函数中将RS485设置为发送模式 */) F) H' k- {' f+ L
  24.     }: F# R* d5 I- g9 V
  25. & v) o6 ~! U/ ]4 y- B
  26.     LPUartSend(pUart, _ucaBuf, _usLen);1 M2 ?6 l) u/ f: y& \( u
  27. }8 q" g5 P2 }3 b1 C/ W) |" J* X
  28. + M& J# E  n6 f/ ~1 @5 L$ H# ]; ^
  29. /*; t6 o+ O* k' Z! E- C: \4 k
  30. *********************************************************************************************************
    ( ~& c. [, i& i/ C( x
  31. *    函 数 名: lpcomSendChar8 Q0 p; [2 ]- {6 r
  32. *    功能说明: 向串口发送1个字节。数据放到发送缓冲区后立即返回,由中断服务程序在后台完成发送1 p- H3 |6 G+ t; J& \- t5 y; T
  33. *    形    参: _ucPort: 端口号(LPCOM1)4 t2 Z' s( p- y1 c) a1 q! ?! {  S
  34. *              _ucByte: 待发送的数据
    - {: S9 E; e1 C
  35. *    返 回 值: 无, X5 R& N  m) I) u
  36. *********************************************************************************************************
    $ O$ p6 b: p3 E* A, A) l
  37. */: X$ J% ^2 u; y; t1 _& X
  38. void lpcomSendChar(LPCOM_PORT_E _ucPort, uint8_t _ucByte), H/ J5 E9 n5 i/ b. i
  39. {
    % i2 ?, S: n4 x' ~- d7 x
  40.     lpcomSendBuf(_ucPort, &_ucByte, 1);
    - v; [. P, U) A* m
  41. }
    $ U0 c, R8 U, O3 X* l
  42. : B' g: H, p  e5 x* p/ r
  43. /*( P! n, L& P+ V& ]
  44. *********************************************************************************************************
    $ ~: p4 {2 T' L
  45. *    函 数 名: LPUartSend- q, D. J- i0 {7 u  p; a9 ]
  46. *    功能说明: 填写数据到UART发送缓冲区,并启动发送中断。中断处理函数发送完毕后,自动关闭发送中断6 d2 S7 @( y2 U6 l8 r8 f
  47. *    形    参: 无
    ' X7 @3 M: J* P) C3 A4 k: \! V
  48. *    返 回 值: 无7 d# \4 _2 R- x% \9 I2 w
  49. *********************************************************************************************************
    # I+ `. }& O0 `" \, s) U5 c
  50. */
    1 D: E4 ]5 [2 c1 E7 d0 n* i! Y
  51. static void LPUartSend(LPUART_T *_pUart, uint8_t *_ucaBuf, uint16_t _usLen)& z, l3 f" i% }* [9 I; T
  52. {
    & [3 h/ w% J/ ]; M* C, _+ s- v
  53.     uint16_t i;
    6 r8 b( e4 S! U/ P

  54. 5 u- Y, z# i9 R* o, ~
  55.     for (i = 0; i < _usLen; i++)7 U, u: t" Y7 o  F/ Z. ~
  56.     {0 g0 V0 R! H0 X, V/ \0 r6 x5 @3 M
  57.         /* 如果发送缓冲区已经满了,则等待缓冲区空 */1 K! T* D5 g: d1 P% Y' d
  58.         while (1)
    6 A# L- r- }9 s  U
  59.         {
    + D0 F/ w4 t; {
  60.             __IO uint16_t usCount;
    " |: J4 Q6 t0 V8 @" y- K- s9 G
  61. ) W+ J9 x  M/ p" l1 S
  62.             DISABLE_INT();
    4 X" `% p' F' @/ o7 P
  63.             usCount = _pUart->usTxCount;
    8 b# X  R7 [5 @. t+ |
  64.             ENABLE_INT();
    ! V/ \) W6 V' z" J' G# F3 k' [" w
  65. # P8 W7 h- ?1 I0 M% n" j
  66.             if (usCount < _pUart->usTxBufSize)1 X) b. x) e' s/ ]; i
  67.             {" W1 T; v  |6 C% f: X; t
  68.                 break;
    9 |: {4 V  u5 X  z1 m" `8 N- i6 M4 U
  69.             }0 N  R1 ]7 N* i/ m& _0 ]. \* R
  70.             else if(usCount == _pUart->usTxBufSize)/* 数据已填满缓冲区 */
    5 \: I# j( p5 O
  71.             {
    8 O5 [; k& q( z# \0 c
  72.                 if((_pUart->uart->CR1 & USART_CR1_TXEIE) == 0)
    5 R3 x2 Q9 D3 T, }. Q
  73.                 {
    1 B1 C# R% z. |, g5 f, q
  74.                     SET_BIT(_pUart->uart->CR1, USART_CR1_TXEIE);* b4 f8 H& ~7 i# }5 t. ~2 B6 ?( e
  75.                 }  
    % A. r. R; }/ Q! h% A
  76.             }; d# A7 b/ g9 M5 k$ O  w
  77.         }
    0 [9 D' P% b1 H& W- L' y, q2 @6 s

  78.   }9 V) J' w& s& D) S7 h% D
  79.         /* 将新数据填入发送缓冲区 */
    , g' M7 ~9 e* |
  80.         _pUart->pTxBuf[_pUart->usTxWrite] = _ucaBuf<i>;</i>
    5 _4 J; `, ?3 Z" R2 O
  81. ; O6 u8 c- _. K" {: X
  82.         DISABLE_INT();8 R3 n6 d9 |$ ]- L# @4 z
  83.         if (++_pUart->usTxWrite >= _pUart->usTxBufSize)
    3 Y+ D4 [1 W3 o8 J
  84.         {, \# c! G* z) K' h& x
  85.             _pUart->usTxWrite = 0;
    1 r4 z% U+ ?5 m. B1 R
  86.         }
    * O. z; c4 X1 q, @2 `# W% C
  87.         _pUart->usTxCount++;7 C# b% \  l  G, O& \* S
  88.         ENABLE_INT();; J' {0 ]* ]' n2 q6 h
  89.     }; Z" Y( S/ I6 M1 z3 U1 k' m" y
  90. 7 V: ~2 o: @# x3 w( ~0 X6 L
  91.     SET_BIT(_pUart->uart->CR1, USART_CR1_TXEIE);    /* 使能发送中断(缓冲区空) */
    ! z3 o5 U8 A2 X: |5 a/ K7 w! p
  92. }
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+ |$ N' G) [- [' H- Z) \函数lpcomSendChar是发送一个字节,通过调用函数lpcomSendBuf实现,而函数lpcomSendBuf又是通过调用函数LPUartSend实现,这个函数是重点。6 ]* U- C0 |1 q! |

5 B8 f! h1 x4 Q8 x函数LPUartSend的作用就是把要发送的数据填到发送缓冲区里面,并使能发送空中断。
7 z( z0 ]) o! G" i7 \) M% P" a
1 y: J# f% o. `2 t+ n! m& s, y  如果要发送的数据没有超过发送缓冲区大小,实现起来还比较容易,直接把数据填到FIFO里面,并使能发送空中断即可。
; ^2 c# Z8 C' I5 z2 A2 a7 n  如果超过了FIFO大小,就需要等待有空间可用,针对这种情况有个重要的知识点,就是当缓冲刚刚填满的时候要判断发送空中断是否开启了,如果填满了还没有开启,就会卡死在while循环中,所以多了一个刚填满时的判断,填满了还没有开启发送空中断,要开启下。
4 d9 u# l0 t# j8 G3 _4 v
8 W; d* C2 _8 f1 O/ m注意:由于函数LPUartSend做了static作用域限制,仅可在bsp_lpuart_fifo.c文件中调用。函数lpcomSendChar和lpcomSendBuf是供用户调用的。9 p) X7 q! g# R) J; j1 g
9 K% p0 G- ]. j. B" u+ e+ g
函数lpcomSendBuf中调用了一个函数pUart = ComToLPUart(_ucPort),这个函数是将整数的COM端口号转换为LPUART结构体指针。) R; s5 s+ G7 w5 o' E3 G

) i. m( i+ S* z. v, A3 O3 v: \) ^
  1. /*. x% X6 ?" e0 C
  2. *********************************************************************************************************
    8 F* @  Z% }# S( i
  3. *    函 数 名: ComToLPUart
    & J" R* N; l5 D) w
  4. *    功能说明: 将COM端口号转换为LPUART指针, Y0 R4 E& x0 }7 f
  5. *    形    参: _ucPort: 端口号(LPCOM1)! t3 }; m/ Y" w4 v9 s0 K
  6. *    返 回 值: uart指针
    6 l6 U5 {, a, p7 [" e1 b
  7. *********************************************************************************************************
    5 _1 H* ~( y( r* W1 U
  8. */% T! h) n1 Z1 K5 X& `# n& k
  9. LPUART_T *ComToLPUart(LPCOM_PORT_E _ucPort)
    + T" Q  M# P' t
  10. {
    * g$ y5 ]8 s7 D$ d7 c% T9 Q
  11.     if (_ucPort == LPCOM1)) l( C9 z. \7 `% G! |" q+ R
  12.     {
    ' h6 D' W$ l4 J' q; w' F2 |: T
  13.         #if LPUART1_FIFO_EN == 1
    / t  Y! h2 C; R. k3 H! }& W/ I
  14.             return &g_tLPUart1;3 t; h- t/ a  Y9 _; b
  15.         #else$ l" V# ^% D( o# e. {8 I) _
  16.             return 0;1 g5 J' [. Q! H4 g8 h5 x
  17.         #endif+ ?4 J  G1 {; M9 Y* ?, f* P
  18.     }
    1 w/ B! ?+ y- c# I/ P  U
  19.     else8 P- D9 b1 x) Q$ I; p( O
  20.     {: i% ]1 r" C4 h. B; Y. |
  21.         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);( P2 d  l5 |5 {. o: e
  22.         return 0;
    7 E3 m8 o7 k, I4 q
  23.     }
    $ S& b9 g0 j3 a; I/ D+ W
  24. }
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! C- u0 z* z, b: f& E- Y% }& r, h) C
! n) z! a* Z. i2 @: l: L. ?
66.3.7 低功耗串口数据接收
9 K( a$ z1 d" g. p4 \6 M$ s1 A% e下面我们再来看看接收的函数:0 h  k4 r' |( l' V" N
* Y, q' u1 W! l$ a6 M
  1. /*
    * N- d) Y  Z4 n7 K( Z
  2. ********************************************************************************************************** y( Q. O2 }+ D
  3. *    函 数 名: lpcomGetChar
    - x$ d4 y* ?4 W& y& Q* Z' h5 i
  4. *    功能说明: 从接收缓冲区读取1字节,非阻塞。无论有无数据均立即返回。3 y$ e9 l+ P  T
  5. *    形    参: _ucPort: 端口号(LPCOM1)
    $ {( J7 Q1 W# `% I; _4 c8 b
  6. *              _pByte: 接收到的数据存放在这个地址
    3 c, }4 y! y0 p) B
  7. *    返 回 值: 0 表示无数据, 1 表示读取到有效字节
      k! C, q: f  T# C( e
  8. *********************************************************************************************************
    3 @9 o- j; C6 I: A
  9. */
    * J1 S$ A2 E+ `- p2 q
  10. uint8_t lpcomGetChar(LPCOM_PORT_E _ucPort, uint8_t *_pByte)& x. E6 ~8 u9 ~
  11. {
    + H" \' [0 |( e
  12.     LPUART_T *pUart;+ T4 m1 H+ K' K) }- B& W9 Z
  13. . ~1 D( u' I' z0 h5 L4 \
  14.     pUart = ComToLPUart(_ucPort);
    1 i/ g: i0 k) @
  15.     if (pUart == 0): S- X4 Q6 p2 }2 i3 \
  16.     {
    ) m' G8 V) q9 l, ~0 l4 B' U
  17.         return 0;
    * C2 o( z( W& i. J$ H
  18.     }8 s- H7 K5 V0 [

  19. - N: F) b8 x: C7 u7 {# b' q( ]+ d
  20.     return LPUartGetChar(pUart, _pByte);
    5 `/ J2 R2 [0 E9 ?
  21. }" z8 a! y0 v" ^/ u" ], o

  22. + e1 O3 K' G' }. b; i8 O( d# y6 e
  23. /*$ @6 O! {6 m) ?9 E# L6 X1 d) Q
  24. *********************************************************************************************************. J1 M0 B; c" \- v
  25. *    函 数 名: LPUartGetChar
    6 e( k) c- g8 p- Q- p" d5 V' t
  26. *    功能说明: 从串口接收缓冲区读取1字节数据 (用于主程序调用)
    * ^6 c: ^( N6 [3 L
  27. *    形    参: _pUart : 串口设备1 ]2 [& d4 e$ E* p! A4 k, r
  28. *              _pByte : 存放读取数据的指针
    ! L# x, n* V) O/ z
  29. *    返 回 值: 0 表示无数据  1表示读取到数据; n7 ^. l8 e$ ^" M! o4 p0 l: d
  30. *********************************************************************************************************
    ( e' S* R' R! Z1 I% ^$ y0 E) `3 K5 m6 w
  31. */
    : B4 ?  @- v" S8 W* X& f1 g
  32. static uint8_t LPUartGetChar(LPUART_T *_pUart, uint8_t *_pByte)$ S6 o& Q& s1 \1 U( \. L5 |  K
  33. {
    8 E4 s, S% c+ u! P# w
  34.     uint16_t usCount;% U) {* r1 k/ B2 x3 U
  35. $ l$ I: F4 n7 I. b- H: G
  36.     /* usRxWrite 变量在中断函数中被改写,主程序读取该变量时,必须进行临界区保护 */
    8 t0 l3 K2 w0 C& R( A
  37.     DISABLE_INT();
    9 B' k  T2 q( |, Q$ @
  38.     usCount = _pUart->usRxCount;
    + \* j# t& c3 C  j( a& _% {
  39.     ENABLE_INT();
    8 D" t+ w9 I- b
  40. 5 z4 ]- c1 E/ h; T2 }! y
  41.     /* 如果读和写索引相同,则返回0 */
    2 O/ e( ^, r, c8 M! r! f# I1 c
  42.     //if (_pUart->usRxRead == usRxWrite)
    * E4 U( k/ X. v# `
  43.     if (usCount == 0)    /* 已经没有数据 */
    & S4 ^% }4 A: O( b+ R- y: r( m
  44.     {8 }4 G+ K8 y7 Q+ T: o
  45.         return 0;
    6 J2 d% S( R- X4 P, ?# M7 T
  46.     }0 j7 w* S1 d6 t" P6 r
  47.     else
    * C' }  p6 k  @4 r8 U
  48.     {/ E: n. Q$ C5 K  H2 W5 ~, v
  49.         *_pByte = _pUart->pRxBuf[_pUart->usRxRead];        /* 从串口接收FIFO取1个数据 */2 f5 h. e; T8 Y/ _) Y& A7 `$ G
  50. % V+ y8 z( H7 j& X6 P
  51.         /* 改写FIFO读索引 */* @) f0 t2 z$ Q* p
  52.         DISABLE_INT();' O/ q+ Q! m/ W3 ^2 J% |) I" N
  53.         if (++_pUart->usRxRead >= _pUart->usRxBufSize)
    ( K3 [1 m) g! Y$ K
  54.         {
    6 m0 W% b3 W: a. Z" F
  55.             _pUart->usRxRead = 0;
    ; c" Y! _8 j0 o) E5 F  r% T
  56.         }
    3 O* c% s  w) M/ V( _
  57.         _pUart->usRxCount--;
    4 }/ [1 k3 T( l# q
  58.         ENABLE_INT();5 p1 _9 W+ a; y" |2 g! x* }
  59.         return 1;' X6 A, b' R8 Z5 G" a5 D; V6 Q. n
  60.     }5 q% K9 C- l$ W; v
  61. }
复制代码
$ }+ j. V! ?7 p" e7 \$ O
函数lpcomGetChar是专门供用户调用的,用于从接收FIFO中读取1个数据。具体代码的实现也比较好理解,主要是接收FIFO的空间调整。, ^) d5 l4 `% ]# i

# a5 X$ g# V5 |0 f, b注意:由于函数LPUartGetChar做了static作用域限制,仅可在bsp_lpuart_fifo.c文件中调用。
' m* y: X5 K* {; Y, @
2 @7 o' z  _- \: J  ~- w9 I66.3.8 低功耗串口printf实现! J9 Y) D6 L  `, [5 W$ Z
printf函数是标准c库函数。最原来的意思是打印输出到显示器。在单片机,我们常用它来打印调试信息到串口,通过计算机上运行的串口软件来监视程序的运行状态。
7 S; N" D& e2 V% }- g% H- Z9 d' d
1 D% u8 Z$ I( k9 L# r! |" b4 i为什么要用printf函数,而不用串口发送的函数。因为printf函数的形参功能很强大,它支持各种数值转换。比如将整数、浮点数转换为字符串,支持整数左对齐、右对齐显示等。
7 Q4 O9 @( b$ n. Q# f2 \! }) h
8 _* Q: E9 B* D6 ~1 r0 o& u我们设计的很多裸机例子都是用printf函数输出运行结果的。因为如果加上显示屏驱动后,会将程序搞的很复杂,显示部分的代码量超过了例程本身要演示的核心功能代码。用串口做输出,移植很方便,现在很少有不带串口的单片机。
, ^$ x+ }3 p0 p. a6 e0 M2 A8 ~( D: u
实现printf输出到串口,只需要在工程中添加两个函数:) y+ h) n* \! A, W4 g, v

' `) E; i- ?, X+ z3 h
  1. /*% G: X+ N! \8 @; _5 L
  2. *********************************************************************************************************0 D0 @8 C9 M: s* A" Y) \' @, Y
  3. *    函 数 名: fputc7 X7 W3 Z* _1 y( O* ~' c  |
  4. *    功能说明: 重定义putc函数,这样可以使用printf函数从串口1打印输出
    3 K; I+ B- x- O
  5. *    形    参: 无
    6 ]$ j1 l, W; s9 L- Q9 s" {
  6. *    返 回 值: 无/ \/ U% F/ [2 o2 b
  7. *********************************************************************************************************+ i' l0 l$ A9 K  M- |% r
  8. */
      B7 R& a% {/ Q" m) l5 }
  9. int fputc(int ch, FILE *f)
    9 A' L7 O2 `. D0 P4 ], D
  10. {
    ! w+ z! g) y/ ]& ]3 E& C
  11. #if 0    /* 将需要printf的字符通过串口中断FIFO发送出去,printf函数会立即返回 */
    ' s/ ]* \0 A+ Q; E. j& k
  12.     lpcomSendChar(LPCOM1, ch);" F9 Z8 _3 A/ F9 s# N
  13. " A1 e1 D! D; R: b4 \2 H
  14.     return ch;
    " N% Q- D, }5 S, W9 Z
  15. #else    /* 采用阻塞方式发送每个字符,等待数据发送完毕 */
    . P8 t+ j% g. T% n+ E+ G" t+ h+ Q
  16.     /* 写一个字节到USART1 */7 A  e$ y9 [+ ]/ m
  17.     LPUART1->TDR = ch;* z2 V( ~) S5 q0 n" y& C$ W& ?" N
  18. / \$ r( J5 s; ^
  19.     /* 等待发送结束 */9 U& s2 s; T2 [# o; R
  20.     while((LPUART1->ISR & USART_ISR_TC) == 0)
    : ^. ]. {8 o# i# d; V8 v
  21.     {}  p  V7 }  q' a
  22. # \& x- z+ c: d1 ?4 g, n: ^" {
  23.     return ch;1 l$ D2 ~5 ^' k; W
  24. #endif- {' G7 a) d4 U6 j- X3 U
  25. }
    8 n% k; D; l9 H! N+ H7 u
  26. : F5 |+ G4 `" a0 \7 F7 m* t
  27. /*
    % U1 B+ G9 o+ \% s$ f
  28. *********************************************************************************************************
    * Z) ?7 Q6 ^+ t. _
  29. *    函 数 名: fgetc( q$ }9 y0 j5 X/ ]" n7 b
  30. *    功能说明: 重定义getc函数,这样可以使用getchar函数从串口1输入数据
    6 g$ T' P+ Z! N- H- d+ V/ O
  31. *    形    参: 无. R# g! Y  x* F( k# K, @
  32. *    返 回 值: 无% u  q, l2 C# k; X& `' f
  33. *********************************************************************************************************
    " Q2 k3 K* y; Q9 j& p8 E8 f
  34. */
    , q, a9 Y# H. V& d" U+ C1 n& y
  35. int fgetc(FILE *f)
    . E' z. b5 ~& H( p8 u. D
  36. {
    : Y; l% }. ?" ~$ W5 i0 I& O

  37. 4 C2 }6 G, }- I- _/ A: i8 j
  38. #if 1    /* 从串口接收FIFO中取1个数据, 只有取到数据才返回 */3 k% E' F& n+ l5 f$ f0 a9 A! A
  39.     uint8_t ucData;
    0 \) k- c( V$ K; V3 v% |
  40. 5 x0 r6 F. @. e0 i
  41.     while(lpcomGetChar(LPCOM1, &ucData) == 0);, ]) C5 [) {5 z  N* [* F  X1 x9 r

  42. 1 A$ f# D9 ^* {3 D. y) ?
  43.     return ucData;
    1 L- i; A) _" \8 E0 f
  44. #else+ q, G: |2 V, r# a; ?
  45.     /* 等待接收到数据 */; \  b) i1 j* \, D
  46.     while((LPUART1->ISR & USART_ISR_RXNE) == 0)/ O& _) {# {8 j0 K! _: \. l$ Z
  47.     {}
    5 J$ z& k+ D8 s& p

  48. - z4 |7 ?4 }( l+ H. |
  49.     return (int)LPUART1->RDR;
    ; V) `( v# B% ?" U8 d/ ?/ l
  50. #endif  K1 z6 u+ f5 G( d/ y6 y
  51. }
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1 a  C6 B  y. W# e/ o  @" U" u
通过上面代码中的条件编译,可以设置printf函数阻塞和非阻塞方式,如果采用非阻塞方式,执行后会立即返回,串口中断服务程序会陆续将数据发送出去。1 T% n7 x0 m7 L2 Y6 R$ o

+ E6 A, ]' E" Q6 P66.3.9 低功耗串口停机唤醒方式
, \% g3 O4 u4 R& e低功耗串口的唤醒主要是通过接收数据来唤醒,具体唤醒的方如下:
- j- L# k! s3 B5 Y1 b5 g' G$ q& ~, |
- G5 p3 s3 d  y9 S- @: ]: s  检测到起始位唤醒。7 L4 e" d* A0 M
低功耗串口设置为起始位检测方式如下,并且设置进入停机模式。
: i8 R& l/ U  x4 [/ B! a5 e
4 I0 {1 o. H5 U1 H, `3 Z5 P" c& _如果想唤醒H7,发一个起始位即可,简单些也可以任意发送一个数据:$ m- s; z2 k6 z- J
: c$ b6 z  \: c+ I" u+ y1 J
  1. /* 使能LPUART的停机唤醒 */) X5 d0 D0 C; c
  2. HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle); + S/ T# Y& t: d( g( q3 |1 J% O+ q
  3. . j0 S- g& l$ u; B2 O/ @
  4. /* 确保LPUART没有在通信中 */
    " b7 [2 E+ J8 g! }; J3 ^
  5. while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}; k1 ^" a: V% T, f7 t4 H5 K! x
  6. while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}
      P* A. y3 h& W

  7. : Q0 H4 P  d# H6 f; J; y
  8. /* 接收起始位唤醒 */  F8 H7 A1 Q5 o5 ^
  9. WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_STARTBIT;3 O5 L' ~5 b: a- I; _; J
  10. if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)
    7 B8 }+ R1 T8 y9 l  ?3 F
  11. {+ u0 ]) G5 f1 f$ o) ]
  12.     Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        
    1 d) T  a- I2 \5 R6 H  B$ A
  13. }
    ( z# t, q2 u5 ~9 {0 L& N7 S
  14. , g* v" d- d! S% k5 W% K$ i
  15. /* 进入停机模式 */' S7 R4 e3 n, p
  16. HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);1 i# _3 M: p! S! c0 |) |
  17. # E+ i" P+ G# S" O: x
  18. /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/( Z& ?% p6 ?7 M& T$ L2 t# E5 K9 }
  19. SystemClock_Config();+ ]8 l4 z0 n5 j  D) |4 F

  20. ' T" M) c) U! s. [$ M
  21. /* 关闭LPUART的停机唤醒 */  E! `1 E: O2 ~
  22. HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);
    + S- q3 x  b5 v+ ]' X2 l  n
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$ n- q# h% t2 z+ r# N6 O& f9 h0 N
  检测到RXNE标志唤醒,即接收到数据。
" G' X% m9 v$ M$ D9 }低功耗串口设置为RXNE检测方式如下,并且设置进入停机模式。
# P: p4 h; e8 W3 Y4 r8 E1 V+ t; j: N5 Y9 I2 s
如果想唤醒H7,发一个任意数据即可。, I! ?% ]2 {6 f! O
$ t. q- |4 V0 i: \8 R" i
  1. /* 使能LPUART的停机唤醒 */" {1 w: m. y7 x# K
  2. HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle); , N; A6 J" a) S- E8 X4 G* O: X

  3. ; Z0 N- |; \2 O2 \' k% E0 N
  4. /* 确保LPUART没有在通信中 */
    8 z& X" I; }, C9 G5 f9 U/ }! x
  5. while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}
    4 \1 z, n0 `5 Z2 Y6 K$ v1 l
  6. while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}- L: a9 B; V2 p3 l, ]1 Q( n

  7. 5 I; b+ w% F+ D( ^" b/ [1 v+ X! `
  8. /* 接收到数据唤醒,即RXNE标志置位 */
    / C+ e# @7 c: I6 r* Y! s) B( O
  9. WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;
    , D+ ^) I6 o: C0 _; p
  10. if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)
    0 B8 a8 B1 \1 n" w
  11. {
    6 ]& X3 |% l: E+ S
  12.     Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        % x- }1 b  Z8 C  Q- w( V6 q
  13. }5 B4 b" V8 l! |, j

  14. 7 C8 }) M( u' L" N
  15. /* 进入停机模式 */$ r' |6 z% \* |/ ^3 N
  16. HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    + F5 R8 T( W5 a& ]
  17. ' F8 g1 [! D; c4 q% O
  18. /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/8 N' P# V9 j/ {# F3 w9 L7 \
  19. SystemClock_Config();
    + j4 ]3 @; W1 J9 U3 b

  20. . k2 f% ?+ j; n! c: i
  21. /* 关闭LPUART的停机唤醒 */
    4 h$ p. ?% ~: k- H, y% A6 q) S
  22. HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);
    9 `6 {' F) X- L8 w) Z- o

  23. & D" m/ d5 d" {; M+ b( F5 b
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4 w' _- _2 W+ x. C7 l5 J- Y; E- r3 j  检测到匹配地址时唤醒。
( [' }8 H* Y- r低功耗串口设置为地址匹配检测方式如下,并且设置进入停机模式。3 f! a$ i7 @( G2 X

4 p2 Q5 F4 B: H% h3 k: C如果想唤醒H7,必须发送指定的匹配地址。匹配地址支持7bit和4bit匹配两种方式,比如我们采用7bit匹配,设置地址是0x19,那么用户唤醒的时候要将最高bit设置为1,即发生地址0x99(0b1001 1001)才可以唤醒。
, `' k! k' Y& ^4 W& V9 k! A# u
+ O. s6 ?/ O. t! I, y5 g5 T( h
  1. /* 使能LPUART的停机唤醒 */* p: K' A0 T; T1 m, ^
  2. HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle); ; f8 B' g" \" d6 p$ \8 }

  3. # y2 k" k' N8 i6 V: V& U* k
  4. /* 确保LPUART没有在通信中 */
    $ s/ L& j5 o3 X, R% c9 x
  5. while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}
    ' D: o" Q/ T2 X5 O; w
  6. while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}' B7 a, ]' q+ {0 H: B  ~- z

  7. 6 a3 {+ {! `" _# Y- ]( f
  8. /* 接收地址0x99(发送的数据MSB位要为1),可以唤醒 */
    + S! F/ [" j& e0 _
  9. WakeUpSelection.WakeUpEvent   = UART_WAKEUP_ON_ADDRESS;( \2 K9 q/ i7 E" a- _
  10. WakeUpSelection.AddressLength = UART_ADDRESS_DETECT_7B;
    & o* G' u* Z$ G( P2 x9 u
  11. WakeUpSelection.Address       = 0x19;
    # R$ E5 K( w* _
  12. if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)
    ( @( P: v7 W- \; A2 j: P
  13. {( E9 ?- K" C: r8 A3 i7 p7 R+ T
  14.     Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        $ {3 Z+ D) x7 \9 E7 h/ D& J6 k
  15. }% e1 k& Q% k* H& t

  16. 4 E4 a) W- M' D( a2 i
  17. CLEAR_BIT(LPUART1->CR1, USART_CR1_RXNEIE); /* 关闭串口接收中断 */- x1 S' z5 X2 w  R
  18. ' b3 }- J  L  }  y9 i; s
  19. /* 进入停机模式 */
    : s, S) @8 w, a. U( R
  20. HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);6 T' ?! ^" `! G# U

  21. 0 h3 f$ B8 [+ \! e4 h+ _% J, m
  22. /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/
    0 G" m, B0 b7 V& p4 u3 g( {: n
  23. SystemClock_Config();
    ' A. M3 A# y- U% B" E
  24. . X/ d4 K, h! q& T  \/ k% u6 q" \
  25. SET_BIT(LPUART1->CR1, USART_CR1_RXNEIE);  /* 使能串口接收中断 *// @$ z: O* S: ^$ v. P8 a6 M8 T

  26. 5 Q. e; M) }5 c3 x
  27. /* 关闭LPUART的停机唤醒 */8 v$ s( j6 p9 x; C! u
  28. HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);
    / q# Q. v& z' a5 B3 y0 y
  29. . C6 v" c/ n8 y1 n/ \
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7 m0 e; I: s2 |& A& J0 i: U1 }这里有一点要特别注意,程序启动后,调用下面两个函数:+ g0 ?0 r) C$ u" U9 }0 _1 C8 H- s6 y
8 Z" o3 |0 d: b$ p- H/ v: z" X' ^' C
  1. __HAL_RCC_LPUART1_CLKAM_ENABLE();     /* 激活LPUART的自主模式,即停机状态下可以继续接收消息 */
    2 j, z' `8 V" ]) ]
  2. __HAL_UART_ENABLE_IT(&UartHandle, UART_IT_WUF);/* 使能唤醒中断 */
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2 E! O5 Z$ r, E5 m66.4 低功耗串口FIFO板级支持包(bsp_lpuart_fifo.c), Z) o" j. o6 w" y1 \
串口驱动文件bsp_lpuart_fifo.c主要实现了如下几个API供用户调用:
4 o5 o  T" m9 e) H2 s/ @+ p, t5 y. u9 I$ A' P" Z
  bsp_InitLPUart* _. t$ w2 F* [7 q9 E7 R
  lpcomSendBuf
' c8 p% H. j% ~. [3 k5 y  lpcomSendChar/ Y) U( a$ C  b& \! a$ J$ Y( Q
  lpcomGetChar
& `, a/ n0 e! S4 K4 T$ q" @66.4.1 函数bsp_InitLPUart
; d$ n! d1 R7 o8 {函数原型:
2 K- [; G& t$ \: w
2 E. d( t( Y( Y( z/ }7 C6 s5 Zvoid bsp_InitLPUart(void)
# a* Y1 [3 Z+ N# Z9 z' s, C7 j! ?$ A: q
函数描述:- x6 w/ ^! C0 [4 o
0 m4 z* R8 Z8 x% l, K3 Q6 o. Z
此函数主要用于串口的初始化,使用所有其它API之前,务必优先调用此函数。
2 ^* K" Z1 i% O0 Z, O* Z, C0 X/ [0 k+ t
使用举例:
2 S! e/ ]) z4 F* j$ w  [7 G- O" l7 O, k7 M- O3 c; b9 X
串口的初始化函数在bsp.c文件的bsp_Init函数里面调用。! \# j) M2 P) I" `
' X* w( d9 i* Y/ M
66.4.2 函数lpcomSendBuf
3 A0 k  U1 ]( k3 }' a" m% N8 |2 e函数原型:% z8 N; Z$ v3 ^8 D
! q# @; O! K9 l
void lpcomSendBuf(LPCOM_PORT_E _ucPort, uint8_t *_ucaBuf, uint16_t _usLen);
6 z, Q' N% O5 E, c; z8 h
5 J* m  b, Y% n0 V+ c4 ?+ ^函数描述:$ U6 X/ R) E7 V$ a
8 y9 f( D! t* ^/ h3 F
此函数用于向串口发送一组数据,非阻塞方式,数据放到发送缓冲区后立即返回,由中断服务程序在后台完成发送。) n4 y! X( V2 K  b
: m. k9 V) P0 n& o% b
函数参数:5 Z$ o9 s% h+ [/ C

' e4 t- N% @+ i* V/ L! q  第1个参数_ucPort是端口号。
/ c# U8 |. S3 G4 Q' e% J  第2个参数_ucaBuf是待发送的数据缓冲区地址。
& p, z9 q% P6 c4 Y, x/ v5 y  第3个参数_usLen是要发送数据的字节数。
7 R5 b' P7 W) H! i! x注意事项:3 R5 ^3 R5 N& j9 z% m

0 N5 B! X. C8 X0 R 此函数的解读在本章66.3.5小节。, I9 |0 Y( C7 r
发送的数据最好不要超过bsp_lpuart_fifo.h文件中定义的发送缓冲区大小,从而实现最优的工作方式。因为超过后需要在发送函数等待有发送空间可用。
0 L. \" d5 |' |2 n) v; g/ P9 {使用举例:
- h! j: h6 ]4 e6 i/ F7 i
" O& _! U4 d- u( O9 q1 q调用此函数前,务必优先调用函数bsp_InitLPUart进行初始化。) J3 \" d% q& }

2 g5 ^* X/ e2 J" O
  1. const char buf1[] = "接收到串口命令1\r\n";
    & v: g3 n  ~: f0 d: z
  2. lpcomSendBuf(LPCOM1, (uint8_t *)buf1, strlen(buf1));
复制代码

/ L( x1 Y8 F( y) d+ E, y* m- R66.4.3 函数lpcomSendChar
3 Z) N  R% P/ I函数原型:. v2 M# f$ d, |' z' W
/ T$ g1 m" O8 Y9 {
void lpcomSendChar(LPCOM_PORT_E _ucPort, uint8_t _ucByte);4 f; w. g& E% r- x5 D4 {$ C

) O4 U7 _0 ], D8 h% Y+ B: J函数描述:
' P- V- C' s% y5 `5 C0 p4 y/ E4 M
5 [) i7 p8 G/ m9 X此函数用于向串口发送1个字节,非阻塞方式,数据放到发送缓冲区后立即返回,由中断服务程序在后台完成发送。此函数是通过调用函数lpcomSendBuf实现的。
+ S$ C- f6 t( g' }$ Y
5 B$ Q; s& r5 A8 o" v- o函数参数:
) n! \3 u4 c* D, @7 k- q. B  第1个参数_ucPort是端口号。
6 n. G+ E4 K: l+ t; s2 j* J  第2个参数_ucByte是待发送的数据。/ O9 n1 y6 n3 J7 b( J. f& Y$ u" Z
注意事项:: ~, d6 Q5 B( Q8 y6 G' k) @

! |2 _5 {3 m/ m  此函数的解读在本章66.3.2小节。$ K0 T5 R3 `8 s* _* h
使用举例:
- N  {6 M7 H, F
0 A' b6 h2 A3 `" H调用此函数前,务必优先调用函数bsp_InitLPUart进行初始化。比如通过串口1发送一个字符c:) |* |* {$ L, b& e

: S# G" o2 `( d, q( ZlpcomSendChar(LPCOM1, 'c')。0 ]0 O3 r2 Q( q+ s% x
8 L; }6 R: p$ {4 H  K8 ?) l  S) E, t
66.4.4 函数lpcomGetChar) s! e0 f3 _+ |6 {: k, `. s* O, n! X
函数原型:* A! s* R% c) P0 v. H1 R1 M3 o

- A, G8 }2 t9 u6 x& w7 Guint8_t lpcomGetChar(LPCOM_PORT_E _ucPort, uint8_t *_pByte)& n3 h8 |* X4 c: n9 Y
5 Q( d8 i3 h; C: S/ j* L
函数描述:
; Z( Z) Z: v4 M; v+ C5 g) }
& V4 a! ?! v4 d3 s此函数用于从接收缓冲区读取1字节,非阻塞。无论有无数据均立即返回。
% w) {; J" a$ c* p% {" N, [
3 w' h) l# i8 {* F& H函数参数:* R. z) i! T# l9 q% J7 \% m( C

* v* Z3 _2 T4 ?; @  第1个参数_ucPort是端口号。
. B0 [  ]% q  S. _/ u+ I  第2个参数_pByte用于存放接收到的数据。
$ S8 t( U4 G, y- i+ {  返回值,返回0表示无数据, 1 表示读取到有效字节。2 ?  n# V4 a5 P+ C$ F) l
注意事项:
. ~( u* a: Q' Q# b4 @( L0 O( \  j/ U. S/ \) \5 q
  此函数的解读在本章66.3.6小节。9 a: o" ^! c  D6 n6 W' e: \) u- [
使用举例:
2 l9 e5 C% C3 t0 M& c! T+ a8 h# N+ P* M# H6 d- h
调用此函数前,务必优先调用函数bsp_InitLPUart进行初始化。6 o8 l7 k4 D# R& U/ _* t

; \. b3 u9 _- n3 R3 @) E比如从串口1读取一个字符就是:lpcomGetChar(LPCOM1, &read)。
; p, A. n, y  F( ]8 J2 Q
6 Q* u0 c0 b& C' M66.5 低功耗串口FIFO驱动移植和使用# Q9 g9 {+ d! }& b1 \" y: R
串口FIFO移植步骤如下:% k( B9 }. Q, n

, @) k/ w, o, Z# H$ p  第1步:复制bsp_lpuart_fifo.h和bsp_lpuart_fifo.c到自己的工程目录,并添加到工程里面。3 i( t3 B/ Z' u% i+ B# {
  第2步:根据自己要使用的串口和收发缓冲大小,修改下面的宏定义即可。1 y1 D. K' P; ]$ e1 X
  1. #define    LPUART1_FIFO_EN    1
    - r0 Z: \( n% l7 b

  2. , L' ]# C8 a+ H% ?  S; u
  3. /* 定义串口波特率和FIFO缓冲区大小,分为发送缓冲区和接收缓冲区, 支持全双工 */7 W- {  w: `- N; d( D
  4. #if LPUART1_FIFO_EN == 1  z6 a8 r: @# H: H+ o9 ^
  5.     #define LPUART1_BAUD         115200+ {7 s* w) m% T2 c9 r0 W, u
  6.     #define LPUART1_TX_BUF_SIZE     1*10248 b% q( w  u. j% O: I& N
  7.     #define LPUART1_RX_BUF_SIZE     1*1024
    + d5 L2 w3 l& d/ U; m. O9 T
  8. #endif
复制代码

3 L3 [- K" n" \$ J( G  Z2 W  第3步:这几个驱动文件主要用到HAL库的GPIO和串口驱动文件,简单省事些可以添加所有HAL库.C源文件进来。. Q3 {( W( M/ E6 F
  第4步,应用方法看本章节配套例子即可。8 O# Q& y, ]6 ^( k7 e+ I/ {% B9 q
66.6 实验例程设计框架
; q5 l4 }1 D: I2 |通过程序设计框架,让大家先对配套例程有一个全面的认识,然后再理解细节,本次实验例程的设计框架如下:
2 q+ r" p/ |& ~) m
( ~9 i( ^0 Q5 E7 ^. r# _
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png
3 S# W+ R3 G1 O. k3 H7 T

" ~* J1 c' Q& Z/ W  第1阶段,上电启动阶段:
' T! }7 L6 u! w, G) D$ x
: P4 I+ J) o5 ^这部分在第14章进行了详细说明。" T7 q+ |7 r+ _, s7 I# o
  第2阶段,进入main函数:: u% ^6 H! z* g, i6 D. e; X6 ~7 H
1 @! o4 o5 k2 M) ?8 ]* V3 h9 b
第1部分,硬件初始化,主要是MPU,Cache,HAL库,系统时钟,滴答定时器和LED。
, d! @/ C+ u6 Z3 P第2部分,应用程序设计部分,实现了三种停机唤醒方法。
- M+ d5 F1 s5 a. r. d7 A( V9 P: j66.7 实验例程说明(MDK)6 ^  ]" L& f1 E. O2 R
配套例子:
/ s. @, V( t& R* T* {* t1 ?/ {# X+ B7 |0 s6 f
  U7 ]" o1 l9 ?- |( `3 ^V7-046_低功耗串口的停机唤醒(串口FIFO方式)
, S, E2 V' s2 L2 I
" Y9 U/ ^0 k* ]. Z实验目的:, V$ @8 u9 ]/ I
" d( L5 ^, _3 Q' Z; s4 ]( D
学习低功耗串口的停机唤醒。
+ _; i4 w% e- Z! Z, H8 [5 |1 i实验内容:4 Z- Y2 s" s* J
9 ]* p8 p, d6 j) ?$ O
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。3 e* u' P7 K( h; v& R
当前程序使用的串口打印就是用的低功耗串口,即USART1和LPUART1都可以使用PA9和PA10。& X( L$ U1 G! z
上电启动了一个软件定时器,每100ms翻转一次LED2。
: J4 C" f2 P1 MUSART1和LPUART都可以使用PA9和PA10引脚做串口打印功能,本例子是用的LPUART做开发板串口打印。; a/ U1 D, o! Q
LPUART可以选择HSI时钟,LSE时钟和D3PCLK1时钟,在bsp_lpuart_fifo.c文件开头可以配置。如果需要低功耗模式唤醒,必须使用LSE或者HSI时钟,波特率在bsp_lpuart_fifo.h定义,本例子是用的HSI时钟。
  M9 w1 e6 |5 E; rLPUART时钟选择LSE(32768Hz),最高速度是10922bps,最低8bps。
7 q$ _! |8 L1 U0 B* M2 U- z  q5 v1 S, T& e3 n
LPUART时钟选择HSI(64MHz),最高值是21MHz,最小值15625bps。3 F) L: Z7 Z! J% H" R- W
! A$ P- Q4 `! O$ q( |6 v0 F5 E
LPUART时钟选择D3PCLK1(100MHz),最大值33Mbps,最小值24414bps。  M) U& R! Y7 ~1 L# B' |

' G; ]+ ^5 k. D$ ]实验操作:
# {* \6 c, h# p" v4 A4 b# a1 M+ R1 g  A- V! S- W( E
K1键按下,进入停机模式,低功耗串口接收任意字节数据可以唤醒。
5 z- m$ m5 e' \7 w: T- E) b' dK2键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到起始位可以唤醒。
* M, U& [; D' s$ L2 n( ^) fK3键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到地址0x99可以唤醒。
6 J8 k& B2 `1 z5 z上电后串口打印的信息:
6 u2 x# }9 U3 y1 l: ]: g
0 ^$ ^7 P1 N$ N4 R! d波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1。
& z. w+ Q2 u* f8 [6 m, l) j5 C' [9 j+ ]/ {! [
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png
/ x9 G5 a' U  W/ l) C

4 w% \8 g, ]! ]0 O6 L程序设计:
2 @( E! V' f+ U0 V. R. f
# h8 {3 ~. W8 H3 j8 F! Y9 H  系统栈大小分配:
3 ]- l. x7 r7 u6 h# O8 p* J' D) `& {0 F# m; m4 D+ v
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png

+ y1 r& |% G) U) r, t( q0 ~: a# f" D  |# F1 D
  RAM空间用的DTCM:5 i$ K: F" K8 D- a
2 o- f0 ~' ~. e$ l
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png
* U# ^1 d4 Z( h4 s8 t! ~
- P4 i) p& I& i
  硬件外设初始化. C/ m8 o/ ^+ O6 J) y9 q5 a! M

, b, M1 D: ~3 ^9 _$ L硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:
9 [! d# B; z5 N1 i
: u! Z5 k6 i# X8 ?* u
  1. /*. u6 i1 i2 C$ ~- h
  2. *********************************************************************************************************( G4 o# e0 e7 O
  3. *    函 数 名: bsp_Init% O% F4 A( m3 u
  4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    9 J/ S$ L& D8 O1 P
  5. *    形    参:无
    6 a! D. v. Y' b$ K, |4 }; A
  6. *    返 回 值: 无  O) p5 T: L  @  A% f6 O: \# r- S
  7. *********************************************************************************************************6 P# J* q3 V; k. E: S
  8. */
    $ @7 I( a& B- [% Z/ H* n* y0 m
  9. void bsp_Init(void)3 {: m; e' J$ C' V' ]/ {; ?
  10. {
    4 v+ M) C  \6 E1 e2 ^5 a+ g5 r
  11.     /* 配置MPU */: N% W/ o* u7 N) E( G
  12.     MPU_Config();
    . H; T8 [& X% w) b; z2 A3 F

  13.   C% S- J. Z! X' _% ?8 O! D: z9 Z/ Z
  14.     /* 使能L1 Cache */
    0 S: F8 ?+ [4 ?( ~- `
  15.     CPU_CACHE_Enable();* A( v9 u" W* A, N5 D

  16. : E- ^8 c8 m% m7 b9 G  N) ~# ]
  17.     /* ' S0 o& ^& Q6 ?4 E' l
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
    $ ]5 G% l. J2 P) l) ^% U; n
  19.        - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。2 x& M- W2 Y) L' \6 x. c( z4 o% s. |
  20.        - 设置NVIV优先级分组为4。# l8 R- e( U* i& [& o* O3 j6 }
  21.      */( {% ?1 B  @; ^: J( d" I
  22.     HAL_Init();) B; q3 I$ l0 R$ H/ G+ u
  23. ; N& P. ?( M1 A/ c# i4 q
  24.     /*
    , p  M4 }/ r" q! b- K3 c9 `6 ~
  25.        配置系统时钟到400MHz
    9 i% w& E1 X' t6 F2 `' |
  26.        - 切换使用HSE。; s+ }# ~$ x# b# L, q, o+ P' Z/ \6 l
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    , D8 S# j4 h3 q( J( G6 ?: v
  28.     */' S+ A8 D1 f: m' {3 Z& u
  29.     SystemClock_Config();
    % P* I) w  S) X$ n* P/ X

  30. 6 ]; z; `1 u9 ?$ P
  31.     /*
    ' O+ o8 }; u# l% q
  32.        Event Recorder:# Y3 c4 ~+ E' V4 b( p* }
  33.        - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
    ( j8 h! U/ B* D5 S4 S9 p9 H
  34.        - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第xx章# v2 k7 n3 W& l% L
  35.     */   
    ! e: _: c1 b  T7 @3 X
  36. #if Enable_EventRecorder == 1  3 i! \3 a" R- P1 J+ L
  37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */- ^. ^: L4 V5 C) G8 I6 g4 m1 F# B8 v
  38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    ; t. C; ?8 d+ m, o) _! }/ z- E& i  C9 M
  39.     EventRecorderStart();
    5 Y! s* @8 n; T5 o) d: M2 W
  40. #endif6 F) E1 o; A9 p( G( s

  41. 2 _( R/ ]' `7 y  @# d
  42. bsp_InitDWT();      /* 初始化DWT时钟周期计数器 */      
    * P4 Y# U. ~& |8 I) ~
  43.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */+ X6 |( m. l4 ]3 E6 V4 |0 ]
  44.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */* E( P2 {  S1 z, U1 e  ?! C" t
  45.     bsp_InitLPUart();    /* 初始化串口 */6 r; x* l+ t' z* h4 P. w* y
  46.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */   
    # y+ K! F( P% h& |( |
  47.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    ' T! |* x+ P, V- y! f- V
  48.     bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */
    : q% |- U' l, W# v+ w& Q
  49. }# m; I$ i; l$ X+ A. y% _
复制代码
% N4 F) h! i2 ?/ o" c2 `; `

. t; m2 |2 r. I  M3 a  MPU配置和Cache配置:  y. p4 C' Q. F. P0 K9 R! i1 y
5 I4 X. H  R" l% M4 E+ }
数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM)和FMC的扩展IO区。
0 @0 |( R# W5 |5 p8 R6 n% [7 L5 t
  1. /*: A( E0 z' y% v% \* s
  2. *********************************************************************************************************) T% @$ Q7 ^7 ~7 D" ^. b& s  r
  3. *    函 数 名: MPU_Config
    * K3 a! x- }- F1 P
  4. *    功能说明: 配置MPU9 I" ^" F+ l) ~7 Z
  5. *    形    参: 无
    - {. M% y- @; J: Z* ^$ e; B
  6. *    返 回 值: 无9 L) ]* T5 Q' b/ n
  7. *********************************************************************************************************: N' q, n2 l( I- b) w. X
  8. */  u1 z; F2 L( a. r' x. [6 f
  9. static void MPU_Config( void )& F0 D  W7 C; ]! |2 h' l
  10. {
    : |1 M4 ^4 F( }
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    7 J5 g- P' X/ \/ I

  12. 3 j% I" H  v& _6 u
  13.     /* 禁止 MPU */
    5 q$ h$ F/ c! a3 Z" {) b9 T. H
  14.     HAL_MPU_Disable();
    . R) n  @* H! U/ P) b0 Y4 X( l/ c  q
  15. # x. p6 {) R+ h* \+ T
  16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */( R# B1 ^# g  V7 b+ v
  17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;
    ( W9 y5 q# q7 l% x$ r1 r
  18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;8 X, t; A, C" V9 Z+ z
  19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;6 V# D# G: c1 V- @* {
  20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;
    - `! P! m+ X) n+ B. Y
  21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;; {: F3 b' W8 Q# l4 f8 s
  22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;9 ~8 J6 e( v; K' J3 e8 L- q
  23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
      G0 u" w4 m& O. U
  24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    . V; ^0 _2 l; l# C" A
  25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    " Z# X/ a  t2 K. H1 f; Y3 |
  26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;) Z0 @; r& v& X" I& i
  27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    * a& ]( J4 z3 L

  28. & ]! D! c- i5 [& H' S* P
  29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);: e9 I1 I, `+ g. r0 _, k

  30. ; X1 L; p: D' f: {. Y- U) v. s
  31. / s) G+ Z+ b" L  G# Z, P; K; a: G/ V, l
  32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */  D4 @" \$ v: m. f
  33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;$ W* ]- U- N0 u: `/ M: N
  34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    " J' m3 D. H( D8 }8 ~) ~
  35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;   
    0 o$ _9 O6 j  }" b8 l
  36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;8 h9 k6 u" l4 Q- m: Z
  37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    ; `$ j. T2 {) Z- r9 X; L$ `: O
  38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    , @7 g- p. w- k! ~
  39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;& @, K# I3 w7 e+ w& Q
  40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;
    $ s7 j" u  g1 n3 z& y7 k: X" o% ~
  41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    $ x1 v' v* C' P: I+ x
  42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;4 e* M/ y( f/ ]9 Q1 Q1 W; Y6 _
  43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
    8 [3 J: M& T; n- L

  44. ; `/ ~0 `8 ?# y9 ?
  45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);# Y; b2 ]: B& A4 x
  46. 3 M% @9 L' c3 G. x
  47.     /*使能 MPU */- \0 {! n. [2 V/ |- f3 @6 n% q
  48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    8 H% s) x$ [/ h! A
  49. }
    ) e1 W0 e( R; m) B5 c

  50. 5 [* n: V! r- a8 \- A3 I
  51. /*
    ' _5 H$ S- _: A% t* U  P* f
  52. *********************************************************************************************************
    # }. t8 k. p) o; R- d3 [3 a
  53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable
    2 E# w1 m  V6 z: d
  54. *    功能说明: 使能L1 Cache. l/ I" D3 {1 s8 K2 H# u
  55. *    形    参: 无
    % u4 d$ H( u% ?: s7 ~) T
  56. *    返 回 值: 无+ W6 i- u# w* [6 ]: ?& M
  57. *********************************************************************************************************
    # G9 [6 `. ~7 C, }1 v7 f, h
  58. */. Z2 G2 q' H/ I* t. I/ h4 |8 T
  59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    5 \! d7 {: B% z" p, l
  60. {* e+ _% w; J/ M  {6 N' ]$ h
  61.     /* 使能 I-Cache */
    " z$ ?$ @, n) p1 x- c0 q. D7 Q7 Q
  62.     SCB_EnableICache();- Y" a, w5 U# N! r: c7 N% e" @

  63. * ^1 C; @5 Q. A4 \
  64.     /* 使能 D-Cache */
    - j6 S7 |3 _7 e3 l
  65.     SCB_EnableDCache();) O( \! B7 G: m& \
  66. }
复制代码

; @+ |; l7 w7 l" |7 v6 N! F; N9 c; U  每10ms调用一次蜂鸣器处理:
8 I6 C, p& s  X" V
2 A- N. I, d; `8 q5 `" A蜂鸣器处理是在滴答定时器中断里面实现,每10ms执行一次检测。* C  p& s$ |7 `3 w, j: V
5 u- \$ ~8 K* X4 b: x0 i5 u, |! i' |
  1. /*1 m5 E1 }0 d- m+ Y; s7 d
  2. *********************************************************************************************************; a" `1 C) y- V  i
  3. *    函 数 名: bsp_RunPer10ms
    , ?6 _2 A8 O/ f9 I. @5 U5 }
  4. *    功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求7 Q3 x. U7 t6 \% p
  5. *              不严格的任务可以放在此函数。比如:按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。  J9 p+ ~. t1 ^6 w
  6. *    形    参: 无
    - h% q$ ?/ K; ]) E% B+ ?: V
  7. *    返 回 值: 无( w) {) ^- ]! L* ^6 A' H$ G; X5 U1 G
  8. *********************************************************************************************************) v4 a% T; t- v2 {) v
  9. */
    / `* j6 \7 Y. B+ _3 x) g
  10. void bsp_RunPer10ms(void)
    9 l, {1 \# M% K8 K. g
  11. {
    3 Z! I$ O" k. c. o& ?! B: O
  12.     bsp_KeyScan10ms();
    4 e+ K" _- g8 Y! o6 L
  13. }
    5 n/ L8 Z1 S" Y( N+ ^
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8 Q# P+ s7 U' B. X! i
  主功能:. R0 d7 K4 M# O: K

: p( U5 \: x% P) e+ c* U主程序实现如下操作:
. j% ?* D2 y1 N  t* C, d7 T+ Q* E( w% q0 u
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。- |& j8 f$ u% V: v
K1键按下,进入停机模式,低功耗串口接收任意字节数据可以唤醒。' o& q2 Y. v! t$ ]
K2键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到起始位可以唤醒。
+ X+ \; z" y5 p) g" f" i3 j8 d7 yK3键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到地址0x99可以唤醒。
1 n% o) G3 k0 ^( @% h& q  K+ ~
  1. /*
    , ?$ C1 H- E1 n' s9 R- }
  2. *********************************************************************************************************& B: T8 r. Z5 Y! F& P
  3. *    函 数 名: main; {# e. M) S! l
  4. *    功能说明: c程序入口
    9 h' N( ?) R! t( A! D; h% r4 j
  5. *    形    参: 无
    + o( W$ f0 j- v! f  ~! `# N8 P
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)) k# g0 V+ Y9 x" Z) r& c, w
  7. *********************************************************************************************************3 J0 N! u  `; n6 u  p
  8. */' i: o$ K/ t% R* I$ ~- A7 i
  9. int main(void)! v% G7 D$ Y3 k+ }! F. T( [( Y( N
  10. {9 m% o8 [, r( v
  11.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */
      u9 V. Z: c. U* H3 B( u
  12.     uint8_t ucReceive;
    ( O; V! H+ L+ `! l

  13.   A5 D/ y6 ^, K6 l9 k' R

  14. 0 y  x9 C! y9 F- Z$ C
  15.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */7 s) f7 _$ b; Y+ [9 s
  16.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
    4 s. e% C) K8 f. u
  17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */
    8 F; ?/ x' L# k/ r( @5 q% P+ M
  18. 3 Q  |+ F# P( u. ^
  19.     HAL_EnableDBGStopMode(); /* 使能停机模式下,LPUART工程可以继续调试 */5 m/ |3 S) l; r* g& T4 ~! ^# z9 k9 U
  20.     __HAL_RCC_WAKEUPSTOP_CLK_CONFIG(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI); /* 从停机模式唤醒后使用HSI时钟 */
    ! R$ e: s& A6 t1 ^
  21.     __HAL_RCC_LPUART1_CLKAM_ENABLE();     /* 激活LPUART的自主模式,即停机状态下可以继续接收消息 */
    3 w, {  h$ j% p
  22.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UartHandle, UART_IT_WUF);/* 使能唤醒中断 */
    5 E) e* E0 i) O$ i/ \+ l' U( J8 r

  23. $ m2 P3 V$ c2 ?# }) \5 q/ \4 J
  24. # j4 k6 {; e# u7 g
  25.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */
    $ P4 w% }: M" l4 T
  26. 4 d' j6 V5 u* F* ?
  27.     while (1)' ~6 m, }" L- E; m5 n3 z
  28.     {
    2 w1 D/ _" S3 H2 a
  29.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */+ x  m/ O6 I, h

  30. 6 q$ y5 J2 ?& ^2 R$ ~' N
  31.         /* 判断定时器超时时间 */8 s  [; c5 l+ `
  32.         if (bsp_CheckTimer(0))   
    7 U7 H; R4 ?0 h
  33.         {
    & G7 f1 I$ H/ U$ h7 f. P. H
  34.             /* 每隔100ms 进来一次 */  
    - i* r" H: Z$ x
  35.             bsp_LedToggle(2);! k( k9 {' I  e; @# V+ @5 g
  36.         }" v! y" _8 {. @$ D9 ^
  37. 2 e* M1 o" E# C7 i9 e1 k( T4 l+ q
  38.         /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */# G" x3 K# `5 \" U: T# t
  39.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */+ m. E; p9 M0 F0 V5 ^) F
  40.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)) P) R4 r+ ~2 G% p. r; s' }
  41.         {! T: z9 j  i$ Y" ?: c' d5 w6 Z
  42.             switch (ucKeyCode)
    ) C/ h) \$ t8 S9 c" S/ x( o8 D
  43.             {
    2 @* f& @' x' x- W, @* Q
  44.                 case KEY_DOWN_K1:    /* K1键按下,进入停机模式,低功耗串口接收任意字节数据可以唤醒 */
    6 t: S6 ]: w0 x8 M7 V7 j
  45.                     /* 使能LPUART的停机唤醒 */4 i6 k: g: T3 F( G
  46.                     HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle); $ b8 e# X; O+ H8 k
  47. ( ^1 ?! H, W4 ]# @5 A2 E
  48.                     /* 确保LPUART没有在通信中 */% V" Y8 H9 x3 \1 `+ b; R9 u
  49.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}
    1 f" z2 n6 J+ S5 y' _
  50.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}
    ! a* c' r& K6 [( n0 C! j

  51. & U1 Y: \" h  [( c
  52.                     /* 接收到数据唤醒,即RXNE标志置位 */
    9 ^$ @6 {" R( z8 O6 B
  53.                     WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;$ N0 I2 Z; e0 Q2 b$ s: ?* S
  54.                     if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK). }# c! a: M3 ~6 e3 ^
  55.                     {
    , X/ z3 t1 V' i' ]( u, N
  56.                         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        : G; Y1 H* Q& [4 ?4 c" m% O
  57.                     }
    4 z1 F, [: D2 o; p

  58. " ]0 N) |( @3 x6 M# }- ^
  59.                     /* 进入停机模式 */: n' ?0 C* b/ ?1 k( k+ r
  60.                     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    5 m5 E% B, b+ z6 M9 i6 m) ?3 L% g
  61. # S7 I: H6 c4 A6 [' H
  62.                     /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/
    & G4 \. V2 h6 v7 Y
  63.                     SystemClock_Config();! C3 g9 z  R% D/ |5 y) P( Z( T
  64. 1 V- _# K- l. b. y. Z# k, W) i. b
  65.                     /* 关闭LPUART的停机唤醒 */
    * P1 y; E0 E3 o+ l
  66.                     HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);9 N' x1 ~1 E- K% o

  67. 9 R/ x& f# {! W; ^% ]: t2 ~
  68.                     lpcomGetChar(LPCOM1, &ucReceive);  ~- T$ {8 u% X6 e6 B

  69. : c3 ~$ N+ ^- W  w$ ?* Q4 N  p3 H
  70.                     printf("低功耗串口接收到数据 %x 后唤醒\r\n", ucReceive);: Y4 N) `$ j4 g  c9 T4 g
  71.                     break;2 T2 H$ D) T) d: G1 u& X
  72. 0 }9 e$ X6 K/ j+ r" j
  73.                 case KEY_DOWN_K2:     /* K2键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到起始位可以唤醒 */
    6 ]% ~$ D! U+ y9 j% @5 v
  74.                     /* 使能LPUART的停机唤醒 */; R. b0 O6 u- d, |1 C
  75.                     HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle); 3 f0 _) a7 T1 a' }+ {5 _

  76. . g4 S; [0 h, K! \& z: R
  77.                     /* 确保LPUART没有在通信中 */
    ' l1 k4 ?* U7 t0 t- \6 o% [, R
  78.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}
    : a+ Z- B8 G1 f5 i6 e$ G
  79.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}
    9 _) s1 z* Z3 B* b" Q. o! |0 E
  80. 6 L9 h/ U7 j4 I. }
  81.                     /* 接收起始位唤醒 */
    8 U6 c5 m$ j5 z7 y
  82.                     WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_STARTBIT;' T5 ?: V: g3 V! I9 M
  83.                     if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)
    6 B) s- l6 F* S" Q  ^  v0 T
  84.                     {
    & A8 \. i' G- s6 Y9 j* z
  85.                         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        
    ' a0 e% l8 e* ?0 _- h
  86.                     }6 x7 g% O4 b( x
  87. 0 W9 Z2 E) a( C7 B
  88.                     /* 进入停机模式 */
    # A. [7 _3 r2 g, D  R* \$ ^1 K& ]- x7 z$ o; `
  89.                     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    % p( p. O7 Y9 H& l6 |

  90. ( {- V- k$ Q/ r
  91.                     /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/
    ' S: b7 o4 i8 ?# Q/ @5 }" B
  92.                     SystemClock_Config();& o$ T$ c. L- A3 X
  93. # [% i4 s8 T# u" [0 y5 i
  94.                     /* 关闭LPUART的停机唤醒 */: U& L; W1 Z" Q; ^% y. g6 s
  95.                     HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);
    9 d" @( Q+ L& \2 x, Y/ s
  96. ( s& M3 y# y- [
  97.                     lpcomGetChar(LPCOM1, &ucReceive);4 @6 H$ I6 [3 }- h5 q; [" L

  98. " c4 o" n5 s+ ^
  99.                     printf("低功耗串口检测到起始位(数据) %x 后唤醒\r\n", ucReceive);
    # V+ t8 x& }9 {* V0 D6 R
  100.                     break;
    , ]# l+ Y0 k: e8 Q* ?

  101. 4 x% L$ P  t0 X
  102.                 case KEY_DOWN_K3:    /* K3键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到地址0x99可以唤醒 */
    7 M' `. I* J" J7 b; M3 g0 m1 q) P
  103.                     /* 使能LPUART的停机唤醒 */
    " {& x3 T& O: n: _% U+ N
  104.                     HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle);
    2 F+ B2 `8 L) G# L- u* [
  105. 5 v5 Y( @# A% j
  106.                     /* 确保LPUART没有在通信中 */" P' z1 D/ x: o" }, W
  107.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}
    : b& o9 q# h( |4 |
  108.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}& W& c! ^: x2 l2 T! ?+ `3 d& Q

  109. / r9 [- \7 C2 B- ~2 \
  110.                     /* 接收地址0x99(发送的数据MSB位要为1),可以唤醒 */
    3 L4 Z$ Q! Q& ~) R) p
  111.                     WakeUpSelection.WakeUpEvent   = UART_WAKEUP_ON_ADDRESS;# [( [0 R1 Y% p3 x8 u, j
  112.                     WakeUpSelection.AddressLength = UART_ADDRESS_DETECT_7B;9 u9 Y2 X1 N: o+ U. a) K
  113.                     WakeUpSelection.Address       = 0x19;
    ( Y4 n+ P5 t$ _% a) l
  114.                     if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)$ R9 K, l5 E) Y8 W2 X6 K: ?& O
  115.                     {
    3 ^& M( t* e4 M7 @4 C
  116.                         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        
    ( N. _+ E& Q0 `0 P# R
  117.                     }
    ! i1 z! U% H( ~% d

  118. 7 \6 K; V. v/ H0 i" E( Z$ F$ n
  119.                     CLEAR_BIT(LPUART1->CR1, USART_CR1_RXNEIE); /* 关闭串口接收中断 */
    % V8 ?5 X- R* i1 j" T
  120. 3 {, S5 B7 G; ~, W2 k. T
  121.                     /* 进入停机模式 */9 l: @% W6 b; q4 r" o9 g3 U
  122.                     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    7 M9 H9 T/ `% p. w; ~
  123. ( |$ Y# H& f( I! L' i1 K
  124.                     /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/' Q4 N2 _% X' b1 `
  125.                     SystemClock_Config();
    0 u% ?4 U- c% ^2 @

  126. . Y/ ?0 m4 \% x9 [" N
  127.                     SET_BIT(LPUART1->CR1, USART_CR1_RXNEIE);  /* 使能串口接收中断 */* `  d  f4 G9 M  i% {7 \

  128. & G8 h. t( F0 o$ m# p/ X+ H
  129.                     /* 关闭LPUART的停机唤醒 */) b& O3 X& F5 T0 ?- \; m, f/ `
  130.                     HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);
    * m( Y$ _, ]+ d' h% p( s
  131. 4 Z& u: A! H/ K
  132.                     break;) N  k' j  g' o6 r  ~

  133. " _& k8 J: z$ g/ y7 o
  134.                 default:, N+ n& [2 ]# A- z8 @
  135.                     /* 其它的键值不处理 */
    9 g: K/ F  V! W( H
  136.                     break;
    5 H+ K. d; D" Z7 t
  137.             }
    , Z& [# |& V" P3 E  L: o
  138.         }
    ) ~2 k/ r+ G, g, p) o
  139.     }
    ) W; q' R& @; n7 \
  140. }
复制代码

% y7 P2 o( A9 A" G9 p  {; m6 T% P# h$ }: k1 z1 Z1 ]
66.8 实验例程说明(IAR)
! y7 v0 a+ k0 ^7 m& S配套例子:
" P2 m" t$ g2 M+ ^2 w3 }4 |1 ^3 s7 T* p! f+ B% o
V7-046_低功耗串口的停机唤醒(串口FIFO方式)  R, _# N+ Y( y: n) B
. }9 `7 H! v7 W  j# J, w
实验目的:/ K2 m; R8 Q# a
  B4 s6 Q7 F2 n) I- B# C+ [7 |
学习低功耗串口的停机唤醒。
: t5 m2 ^2 m2 _% M实验内容:4 \5 w) a( V! q4 ?7 Z& P" }

1 R% |5 J0 o3 E启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。6 k1 @' k9 a7 d( `8 B  n4 f
当前程序使用的串口打印就是用的低功耗串口,即USART1和LPUART1都可以使用PA9和PA10。
' z/ y$ {; ^) C1 V" R上电启动了一个软件定时器,每100ms翻转一次LED2。6 h; K, Z- h; v
USART1和LPUART都可以使用PA9和PA10引脚做串口打印功能,本例子是用的LPUART做开发板串口打印。! x$ o, b7 ]# z( E* f
LPUART可以选择HSI时钟,LSE时钟和D3PCLK1时钟,在bsp_lpuart_fifo.c文件开头可以配置。如果需要低功耗模式唤醒,必须使用LSE或者HSI时钟,波特率在bsp_lpuart_fifo.h定义,本例子是用的HSI时钟。
4 D$ x# c" D* `: p, V8 S6 B- xLPUART时钟选择LSE(32768Hz),最高速度是10922bps,最低8bps。
" }% G3 S) [0 ^" p$ m% z; H8 c6 v( s" O* y  f2 c" f% l
LPUART时钟选择HSI(64MHz),最高值是21MHz,最小值15625bps。4 J1 G/ [$ E! x, t) z) [  a

7 k6 m3 g& Y8 @+ a" O9 dLPUART时钟选择D3PCLK1(100MHz),最大值33Mbps,最小值24414bps。
5 t* @. j5 s3 D/ }+ [4 f1 F  p( K) o, h/ T/ i: a- v
实验操作:  @! j# n( J: q7 [, V* C

" u1 \' }9 K$ ~3 P# O3 A, S! E1 AK1键按下,进入停机模式,低功耗串口接收任意字节数据可以唤醒。2 B- n, R. @1 p7 g
K2键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到起始位可以唤醒。4 I' ^0 n" c3 X; \7 {
K3键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到地址0x99可以唤醒。9 y: C$ `$ h$ V+ N& o( D
上电后串口打印的信息:6 U; a: v8 ]7 l6 V3 G9 o
: L& t, {4 J+ D) c( z+ i
波特率 115200,数据位 8,奇偶校验位无,停止位 1
9 F  ^- ?$ g& ]" k, y* s6 v/ }: X3 [$ h& e* F: d
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png

/ i& f6 y* e* M# a5 V. F2 b) x/ G" i9 P: @- b! H( _
程序设计:) _# P9 Q6 v, w' A+ c
0 U8 ]' o8 K, h9 s  H
  系统栈大小分配:  A1 {, J: B+ R2 B. U) P7 n7 T

  X% w5 }& M: W& ]$ j5 p
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png

! ~* x+ }+ ], M3 F! H: B2 Q& ~. x4 r9 M+ O% N! y& J
  RAM空间用的DTCM:
  i& x$ y$ `; s! {  j# A
; ?/ c# n9 H1 D6 n
aHR0cHM6Ly9pbWcyMDIwLmNuYmxvZ3MuY29tL2Jsb2cvMTM3OTEwNy8yMDIwMDMvMTM3OTEwNy0yMDIw.png
# r& @4 v* E! Z0 q- y

% H% F9 i$ e* u2 H8 p  硬件外设初始化
6 l/ b+ P- f, k, F2 X8 N4 F
& e) H* P; ]% s, L硬件外设的初始化是在 bsp.c 文件实现:& R, n) t: p/ h* ^% B1 k4 J( |+ E

: z1 O2 O8 e6 Q+ Z) H/ h7 b
  1. /*% p) v- F+ k3 @6 x0 u& f
  2. *********************************************************************************************************
    ; @6 a# ^- c3 D* C8 D
  3. *    函 数 名: bsp_Init
    % c9 q$ D7 H$ g  b) ?
  4. *    功能说明: 初始化所有的硬件设备。该函数配置CPU寄存器和外设的寄存器并初始化一些全局变量。只需要调用一次
    6 \& x% ]) S" G$ G4 \
  5. *    形    参:无
    : X: T/ A7 ?% A; s, D* q  T
  6. *    返 回 值: 无
    * y4 Z2 v5 S  T; m
  7. *********************************************************************************************************
    - Z/ h& Q* O" Y- [$ Q- j3 q4 r
  8. */- O1 G/ Q& o0 x$ C
  9. void bsp_Init(void)$ z( E. q* R9 ~& P* x0 f
  10. {
    ; C1 @/ u1 [- C  r  Z8 I0 t( Z
  11.     /* 配置MPU */9 Y' {- x! J7 e% C; X2 ?
  12.     MPU_Config();
    1 g' \' V7 g7 l: A$ v9 t
  13. , P+ J$ j6 Y# {
  14.     /* 使能L1 Cache */
    ) B5 O, @: |& Y
  15.     CPU_CACHE_Enable();
      ]9 P! d4 f1 Z) H, B; M) f

  16. * a; S% T3 @' {1 W# r% C
  17.     /*
    0 w! c; j* L' a' ^
  18.        STM32H7xx HAL 库初始化,此时系统用的还是H7自带的64MHz,HSI时钟:
    5 Z' H1 Y2 S' Q7 b2 [3 Q+ ~
  19.        - 调用函数HAL_InitTick,初始化滴答时钟中断1ms。4 o) M9 ?' O$ B3 ?
  20.        - 设置NVIV优先级分组为4。
    # W/ b/ j1 K9 K
  21.      */6 y) L. }$ @  e- Q
  22.     HAL_Init();
    ; D! q: F' @" [
  23. . ^) E( \2 [: t* s
  24.     /* 0 J6 p* f& u& I
  25.        配置系统时钟到400MHz
    , _2 z" I7 X) v8 c) k- G
  26.        - 切换使用HSE。
    2 f9 n! k- E: y; a: n- I! G0 d
  27.        - 此函数会更新全局变量SystemCoreClock,并重新配置HAL_InitTick。
    : ^$ i$ _) l( O& h9 N* `$ k
  28.     *// z! ?8 K2 j8 Z% G8 H% _4 ~( J
  29.     SystemClock_Config();9 z; v) V9 p: n- V. s6 O

  30. # V, x! m: i# \. R
  31.     /* % A) m% {  @5 w7 E& u5 p
  32.        Event Recorder:! A% G& t. Z; b' g
  33.        - 可用于代码执行时间测量,MDK5.25及其以上版本才支持,IAR不支持。
    7 k" s$ f1 M7 P( \8 T
  34.        - 默认不开启,如果要使能此选项,务必看V7开发板用户手册第xx章
    0 K7 T# e; G1 U; r) y
  35.     */   
    3 d: [& z# |1 [% F2 c0 c1 F
  36. #if Enable_EventRecorder == 1    d4 Y1 {. Q( U+ @' n
  37.     /* 初始化EventRecorder并开启 */
    ! u1 c% W' Q6 m& r* D
  38.     EventRecorderInitialize(EventRecordAll, 1U);
    ' j2 F/ y7 V# G' f$ g2 J% U& Q) k
  39.     EventRecorderStart();
    ( ?+ G) }' p/ o1 h" ]; V7 o; {* M
  40. #endif* e7 ]* I) D, r) `/ a1 k3 G

  41. 0 o% _) T% I) F- {/ n
  42. bsp_InitDWT();      /* 初始化DWT时钟周期计数器 */      
      K! [0 H9 a0 E: R5 h0 _: J
  43.     bsp_InitKey();        /* 按键初始化,要放在滴答定时器之前,因为按钮检测是通过滴答定时器扫描 */- ~$ `6 _7 I$ D
  44.     bsp_InitTimer();      /* 初始化滴答定时器 */
    9 k7 c- L+ m/ g2 K
  45.     bsp_InitLPUart();    /* 初始化串口 */. F* t! T; J4 G% _
  46.     bsp_InitExtIO();    /* 初始化FMC总线74HC574扩展IO. 必须在 bsp_InitLed()前执行 */    6 |4 n* `' `$ C8 d! H" j# J
  47.     bsp_InitLed();        /* 初始化LED */    4 Q* a5 p. m" |, M% l3 i
  48.     bsp_InitExtSDRAM(); /* 初始化SDRAM */
    7 s+ f" }' v8 u9 ^4 j
  49. }
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+ L& S! Y1 ^9 A9 u% V0 E  MPU配置和Cache配置:3 v( Z' R" m/ F4 c6 @$ `, w7 d  i6 p

! t7 S# y8 n' Y) A6 w- G数据Cache和指令Cache都开启。配置了AXI SRAM区(本例子未用到AXI SRAM)和FMC的扩展IO区。# Z# ~  ^& @0 R1 q: x9 ?2 o
9 |* K' L/ X# _0 b7 @( r
  1. /*/ ~2 g+ |+ k# q4 N$ e
  2. *********************************************************************************************************; c4 u$ ]2 }0 f- j' }
  3. *    函 数 名: MPU_Config
    ' [$ k* l- s- b$ V
  4. *    功能说明: 配置MPU
    9 Z# s* ~. o+ I0 Z
  5. *    形    参: 无+ Q+ [  S- h1 E* }! N4 z9 F) c. z
  6. *    返 回 值: 无8 c( E! o7 o0 U2 x$ R! q
  7. *********************************************************************************************************
    + I5 p7 H  {  O
  8. */
    9 E8 _. I% e1 w( r1 K8 T! `3 C" }
  9. static void MPU_Config( void )4 ?) Z1 y: q' W% j7 w
  10. {
    & K% N0 u. V" G) Y% y
  11.     MPU_Region_InitTypeDef MPU_InitStruct;
    / f( Q' e. B) j/ Q+ c, p

  12. % [' N9 Y5 @9 \/ _4 Z
  13.     /* 禁止 MPU */
    / ]+ q* a0 P  O# T
  14.     HAL_MPU_Disable();) g$ t  U+ k# h* o; h

  15. , O  P( R! b2 @( o/ o/ F# l
  16.     /* 配置AXI SRAM的MPU属性为Write back, Read allocate,Write allocate */& i- @1 X8 C4 r, L8 V
  17.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;( ?+ X' M  u" b- m9 z
  18.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x24000000;$ M+ r0 L9 a7 P2 ]
  19.     MPU_InitStruct.Size             = MPU_REGION_SIZE_512KB;& R3 @* _. r) u* |- R
  20.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;3 S- |2 C! m- E! a* U: Z/ ~
  21.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;
    . R( U2 g, a* i1 P
  22.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_CACHEABLE;
    . q" |. G! N; G% N. _8 H
  23.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;0 k" `9 Z7 x' Y; `; A; q
  24.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER0;
    ; c! r0 ~* t% h$ b- `) O
  25.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL1;
    2 j: i  H2 n% G5 C. p4 u6 Y
  26.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;0 R# S0 _! H+ W% P, r) [
  27.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;& a* M" q+ V% o3 Q

  28. 0 x/ p; W7 d1 f$ N: j/ ^2 X
  29.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);3 A7 {# l  F9 h% k- Y8 s4 X& C
  30. - l7 `9 ?% t+ U; D+ [7 a
  31. 7 ]" [5 z- ^( S+ @) l& ~6 a
  32.     /* 配置FMC扩展IO的MPU属性为Device或者Strongly Ordered */
    ' L6 H! H5 V4 F1 @
  33.     MPU_InitStruct.Enable           = MPU_REGION_ENABLE;' @2 r0 `2 c1 v8 n2 x3 d$ a
  34.     MPU_InitStruct.BaseAddress      = 0x60000000;
    2 c: |; A: u% g2 s; q% N
  35.     MPU_InitStruct.Size             = ARM_MPU_REGION_SIZE_64KB;    1 Q8 W" \7 P& f8 o4 y/ `
  36.     MPU_InitStruct.AccessPermission = MPU_REGION_FULL_ACCESS;$ d9 f  b! [" _( p' ^: O4 s! g3 F/ H
  37.     MPU_InitStruct.IsBufferable     = MPU_ACCESS_BUFFERABLE;7 ?" \/ z% P( f( z5 |6 w
  38.     MPU_InitStruct.IsCacheable      = MPU_ACCESS_NOT_CACHEABLE;   
    ; N7 ?2 K8 ]! s  i
  39.     MPU_InitStruct.IsShareable      = MPU_ACCESS_NOT_SHAREABLE;
    % |4 S$ v9 A. ]1 p+ l; r4 [5 F
  40.     MPU_InitStruct.Number           = MPU_REGION_NUMBER1;3 D0 v% H: n9 B7 o* m  i" r/ X- }+ X
  41.     MPU_InitStruct.TypeExtField     = MPU_TEX_LEVEL0;
    , r' r7 k! h8 T1 ~' W$ o: }. l
  42.     MPU_InitStruct.SubRegionDisable = 0x00;0 s/ w( f9 h( W3 y4 P. t8 T" M
  43.     MPU_InitStruct.DisableExec      = MPU_INSTRUCTION_ACCESS_ENABLE;
      j' R" u8 R8 o7 H' a' s- i, L

  44. " b9 G( f% r2 E3 p
  45.     HAL_MPU_ConfigRegion(&MPU_InitStruct);
    % p0 d' @- [' Y: @4 u2 }

  46. 5 k8 L" z9 z9 E
  47.     /*使能 MPU */
    ' e2 |# ]& Z! b' ~2 ]' v/ w# K
  48.     HAL_MPU_Enable(MPU_PRIVILEGED_DEFAULT);
    6 K1 q- H$ o8 Y
  49. }
    ! g9 ~" B! R$ ~& ~2 U% V

  50.   H+ k: f# n' g
  51. /*
    : o% L' ]) A; O6 _$ J! t( U
  52. *********************************************************************************************************
    3 F* z: [$ P! T* s; H3 X0 {- o5 C# t
  53. *    函 数 名: CPU_CACHE_Enable* C% l& g9 P7 t1 i  c( ~
  54. *    功能说明: 使能L1 Cache
    4 w& z0 H( O% V; x- h3 Z9 ~
  55. *    形    参: 无
    ( F& O* W' b/ w# T) t0 ]
  56. *    返 回 值: 无( t- T/ m) j  Q9 _0 ~0 ?- b
  57. *********************************************************************************************************
    $ E: `5 o* ^* ]- W7 v
  58. */
    . e" L; `, X8 z
  59. static void CPU_CACHE_Enable(void)
    0 n: ^2 j4 H' @7 K  Q1 X0 L
  60. {
    6 {" u8 f2 G* j$ }. Y
  61.     /* 使能 I-Cache */) ]4 j5 Q, `! D5 e% ~. N
  62.     SCB_EnableICache();
    , W' V! G0 n" F$ ]' G2 E# d! O# s

  63. , ]6 Z! c( a; D" f" \
  64.     /* 使能 D-Cache */
    % ~: C* q" e4 j. w# m5 }" K  m
  65.     SCB_EnableDCache();2 m/ J; _. I( d/ v3 w# H
  66. }
    2 i6 w# y. u+ Q6 H0 P% A
  67. & `. h) y# _2 E; m7 L
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1 F" P9 N; E. M6 k/ q
  每10ms调用一次蜂鸣器处理:0 e( C5 y3 `0 S5 ^% i- i$ O

) z; P. T. j$ u0 Z' L% d, N蜂鸣器处理是在滴答定时器中断里面实现,每10ms执行一次检测。
3 k% @  D& B1 j4 _/ F( {8 Z* R: g9 F- w# G2 i2 Y- I3 T7 s
  1. /*; `8 y% I; J* ?/ A6 u5 V
  2. *********************************************************************************************************
    % a1 x" \2 ~: P  {3 t
  3. *    函 数 名: bsp_RunPer10ms
    " n- Q( w3 b( g* W- a. ]
  4. *    功能说明: 该函数每隔10ms被Systick中断调用1次。详见 bsp_timer.c的定时中断服务程序。一些处理时间要求' j' ~. c/ N) _- @: Y3 e/ J( V
  5. *              不严格的任务可以放在此函数。比如:按键扫描、蜂鸣器鸣叫控制等。
    ' z1 _( S7 m3 r+ l6 u' a
  6. *    形    参: 无  B5 ^' p  x# g! ?+ a# [6 p( f
  7. *    返 回 值: 无
    0 N$ t3 w, M8 ~0 ~7 C% X, z6 ?; _" o
  8. *********************************************************************************************************3 ?! `* i8 B7 |* N
  9. */0 j- h! z# |4 [6 N. L
  10. void bsp_RunPer10ms(void)
    % Z) _: O  f/ _3 X
  11. {2 |5 u) N: F9 s/ j" [6 r' x* J; G7 u
  12.     bsp_KeyScan10ms();
    9 r( z* o6 E+ y$ l
  13. }
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' s6 [% h" M3 S1 J5 h, z- m- Y
  主功能:% [1 ?) p& l# j1 [7 Q
8 i0 Y& @: t. t
主程序实现如下操作:( c3 u) |+ q/ e9 S4 K% M9 ~
% G5 z! J7 i3 k7 J/ w. A' G
启动一个自动重装软件定时器,每100ms翻转一次LED2。+ O, ^4 V" m: U0 R
K1键按下,进入停机模式,低功耗串口接收任意字节数据可以唤醒。" _) T+ @8 j2 ]0 \6 x% b, z
K2键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到起始位可以唤醒。2 o0 `! Z( y9 L6 Z4 p% E# q3 f3 R: X
K3键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到地址0x99可以唤醒。
! M5 s1 x" f$ P3 \3 m# u$ w% r
  1. /*
    & }' Z8 A. ^; y- h' g2 K- c. V
  2. *********************************************************************************************************9 l/ c* C, v6 _
  3. *    函 数 名: main
    : ^) `8 R/ G2 R& _: `* m
  4. *    功能说明: c程序入口& A8 `5 c5 d+ I! z2 V, Y0 K% t$ f
  5. *    形    参: 无
    & I& p4 Z# P- e) C! J
  6. *    返 回 值: 错误代码(无需处理)" w& a* z5 y/ _& ~, }7 m# C
  7. *********************************************************************************************************  O& D% _3 }! ~% A* r+ T
  8. */* K' [3 Z0 m! L
  9. int main(void)( h7 h- s* n, J! K0 A
  10. {& |! b  W! E9 G
  11.     uint8_t ucKeyCode;    /* 按键代码 */0 }, W- V9 d, P; v/ P7 T( r2 r
  12.     uint8_t ucReceive;; O5 w- h" z1 }2 r- d3 e5 V
  13. 1 a/ H2 N5 F8 j5 N% R7 o' q
  14. & o/ H/ f& t3 b, |1 J/ Z3 o5 M2 _3 t
  15.     bsp_Init();        /* 硬件初始化 */: i2 F5 c( k+ F# ?
  16.     PrintfLogo();    /* 打印例程名称和版本等信息 */
    ; T% o6 g9 `) i3 z+ j, G- n, _
  17.     PrintfHelp();    /* 打印操作提示 */
    3 b3 t+ _* h- S, c6 Y/ f

  18. 3 k7 S7 b% H6 ^$ H5 v2 H
  19.     HAL_EnableDBGStopMode(); /* 使能停机模式下,LPUART工程可以继续调试 */
    ' `' C9 V6 A9 c; k. X4 h! T3 G$ B
  20.     __HAL_RCC_WAKEUPSTOP_CLK_CONFIG(RCC_STOP_WAKEUPCLOCK_HSI); /* 从停机模式唤醒后使用HSI时钟 */8 ^! p5 Y5 M& q: r
  21.     __HAL_RCC_LPUART1_CLKAM_ENABLE();     /* 激活LPUART的自主模式,即停机状态下可以继续接收消息 */9 B+ I5 W8 A8 Z: k
  22.     __HAL_UART_ENABLE_IT(&UartHandle, UART_IT_WUF);/* 使能唤醒中断 */( C1 g; c! z2 F; z! b; ?
  23. 9 p, S# _5 I- q% n4 `; ^6 h1 Z

  24. * h; o1 Z0 K8 c
  25.     bsp_StartAutoTimer(0, 100);    /* 启动1个100ms的自动重装的定时器 */. c' q7 n6 E' h: N# ~0 z: X% G& [
  26. : |2 I) V; ^4 J; F
  27.     while (1)/ |6 v" S' D- B, }9 S
  28.     {
    ( K; v) g* [, E9 A" x7 f. d
  29.         bsp_Idle();        /* 这个函数在bsp.c文件。用户可以修改这个函数实现CPU休眠和喂狗 */. w2 S, g. A8 E! {! L

  30. 2 D+ @) ~: Q5 D( g3 n0 K* d
  31.         /* 判断定时器超时时间 */
    / @  a1 z- ^3 b" Z* Z/ d
  32.         if (bsp_CheckTimer(0))    . ]# d1 l0 ~2 T3 U
  33.         {
    % x* h& A5 o4 _. `0 b
  34.             /* 每隔100ms 进来一次 */  
    . \0 E: e4 f& S6 w8 E8 s
  35.             bsp_LedToggle(2);
    % o+ [) |0 R8 \1 e9 T
  36.         }- m+ G& l2 }5 [/ O" c( ~

  37. 5 I1 l, }  b" p/ e; _
  38.         /* 按键滤波和检测由后台systick中断服务程序实现,我们只需要调用bsp_GetKey读取键值即可。 */  B! h- @& k9 q1 \) @" B
  39.         ucKeyCode = bsp_GetKey();    /* 读取键值, 无键按下时返回 KEY_NONE = 0 */7 H: A# _7 N7 y; J: @: ?1 s1 Y8 V
  40.         if (ucKeyCode != KEY_NONE)
    ) a. h* m/ r# `7 |5 e/ B; k
  41.         {- I8 \. r5 g* q1 H2 v5 s
  42.             switch (ucKeyCode)
    4 S8 l- N, m+ r/ Z( X! a+ |
  43.             {
    8 x7 k# c: S' S  G2 j" @2 I$ b9 ~
  44.                 case KEY_DOWN_K1:    /* K1键按下,进入停机模式,低功耗串口接收任意字节数据可以唤醒 */" }# X+ Z9 H: F7 F  r( W9 X
  45.                     /* 使能LPUART的停机唤醒 */7 ~% J- W$ ]2 j0 A+ _* H6 y/ V
  46.                     HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle);
    $ s$ O# j1 I; E: M
  47. - L% g& m, v% P% Z5 m$ |9 u3 Z; s
  48.                     /* 确保LPUART没有在通信中 */
    ( E9 }( B& B: t8 u5 Y# P) s  I. @
  49.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}* Y8 z" a( T7 S2 E9 R
  50.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}2 I1 L7 p4 a5 V, P: B  u# f2 j

  51. 1 M; }) c1 V* X- S2 r
  52.                     /* 接收到数据唤醒,即RXNE标志置位 */
    7 x4 E: U( {) j% o9 `
  53.                     WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_READDATA_NONEMPTY;* X3 s: N: w/ {) C
  54.                     if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)) |" d( d0 [# e$ c) Z4 h  Z8 V
  55.                     {2 l  J" x, J" v8 G
  56.                         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        
    * ]% r+ E% i5 C/ |( g9 ~! a
  57.                     }
    ! `: e8 k# g* G" t: C. o
  58. 3 o8 o/ d2 O# k5 X( q
  59.                     /* 进入停机模式 */
    9 M: k0 M0 j+ j' ^, D- q# }
  60.                     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    & [3 D9 q9 `; {  X: x

  61. ; B% y' d5 T# j
  62.                     /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/
    7 D& B7 A5 A& Y- e5 M0 @* g$ _
  63.                     SystemClock_Config();0 b- g; O5 C" C/ B

  64. - H, V* l/ V2 ]9 _3 n
  65.                     /* 关闭LPUART的停机唤醒 *// t9 W' O* q8 F% ~% ?  E5 L4 T
  66.                     HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);
      H- B8 A! y! x: c1 D; T

  67. 9 v  W# w) x& y2 o% T1 v7 Q$ V
  68.                     lpcomGetChar(LPCOM1, &ucReceive);( N- }) n( O! V4 Q% f

  69. 2 [  Z1 F3 `6 J3 s: l% `
  70.                     printf("低功耗串口接收到数据 %x 后唤醒\r\n", ucReceive);. c7 s8 a4 ]& ^" Z  u4 b
  71.                     break;* c' \( ?( Z/ j0 p- c. J

  72. ' d$ Q! U5 _) E$ X' X; B
  73.                 case KEY_DOWN_K2:     /* K2键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到起始位可以唤醒 */& s4 v/ W5 ?2 V+ m, H
  74.                     /* 使能LPUART的停机唤醒 */
    " p6 A8 L- }8 ^5 |  Y
  75.                     HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle); $ q2 L. c& g1 K
  76. 6 a  ^+ w3 u) `: T; ?" S6 D; a$ Z" p
  77.                     /* 确保LPUART没有在通信中 */9 V: g' X: f' V
  78.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}
      v( X* x( W% h# {* ~0 u* a% ^
  79.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}9 z- }8 \( w# v7 B' B! G8 f3 a& n

  80. 7 R( ^5 e* t0 N# d+ L' \
  81.                     /* 接收起始位唤醒 */
    1 K7 F' x3 E1 e" M3 W( G4 T5 k
  82.                     WakeUpSelection.WakeUpEvent = UART_WAKEUP_ON_STARTBIT;
    " _/ L* ^# R: E' A+ g* J4 B" S
  83.                     if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)8 s$ Z# I* e# j* Y
  84.                     {
    - d1 P1 j9 J2 J1 _, O$ D3 @
  85.                         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        
    ! O  s# o5 w& n9 U7 M
  86.                     }8 j* o+ N/ t! t4 r: O

  87. ! p+ f6 Q3 A$ a% o4 p& Q% B
  88.                     /* 进入停机模式 */: J6 J* T# X. K6 x6 O$ G
  89.                     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);2 p, n$ j" h) u+ ~; {, _
  90. ) `! l# G- C, g2 @0 X
  91.                     /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/
    9 l$ G9 V; e, a: w: }6 Y9 l" q
  92.                     SystemClock_Config();/ b" U8 W4 ^8 \% f
  93. - r' \/ \! @& e: U
  94.                     /* 关闭LPUART的停机唤醒 */
    ! \9 `) V5 R( i' y( Y& E9 j; a
  95.                     HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);
      o. E! i) L2 e9 e  r& ^9 a
  96. 1 q0 r  L4 J! _. @/ @
  97.                     lpcomGetChar(LPCOM1, &ucReceive);
    6 B3 l' K, ~, U4 }) H! t6 L+ x

  98. & s2 ~6 `4 a; Y2 [1 \8 u
  99.                     printf("低功耗串口检测到起始位(数据) %x 后唤醒\r\n", ucReceive);
    ) D# N7 C+ E: }# D' h/ E9 Y; g
  100.                     break;8 h+ E3 M- m: I, @3 [$ p
  101. : K! U( j* h& e
  102.                 case KEY_DOWN_K3:    /* K3键按下,进入停机模式,低功耗串口检测到地址0x99可以唤醒 */
    5 s3 W' w2 O9 ?
  103.                     /* 使能LPUART的停机唤醒 */
    4 X( R4 r1 U$ `/ R7 w
  104.                     HAL_UARTEx_EnableStopMode(&UartHandle); & p* `" @9 B0 _7 [+ o" K( g

  105. . J" x& C/ W( M- Y
  106.                     /* 确保LPUART没有在通信中 */
    / b0 {+ K) ^! M) N: H( @2 M
  107.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_BUSY) == SET){}1 ^0 ~" h' g' b5 L$ D9 \% H
  108.                     while(__HAL_UART_GET_FLAG(&UartHandle, USART_ISR_REACK) == RESET){}4 w6 T* S1 C* n

  109. 1 `# ~8 {& l6 i$ O7 d3 C- N
  110.                     /* 接收地址0x99(发送的数据MSB位要为1),可以唤醒 */
    ( l  _  a% P& Q. O
  111.                     WakeUpSelection.WakeUpEvent   = UART_WAKEUP_ON_ADDRESS;' i- q* G2 C! h3 t/ g/ g. l
  112.                     WakeUpSelection.AddressLength = UART_ADDRESS_DETECT_7B;6 u) i" q. D4 A
  113.                     WakeUpSelection.Address       = 0x19;# Q; X8 V0 t! A8 b- o$ N/ Z. s! l
  114.                     if (HAL_UARTEx_StopModeWakeUpSourceConfig(&UartHandle, WakeUpSelection)!= HAL_OK)1 s! g. X/ M! B- O3 D
  115.                     {( d7 v7 n9 J% J, o7 @& k, \
  116.                         Error_Handler(__FILE__, __LINE__);                        6 Z% D; ~6 W1 ^, s7 `& {/ {
  117.                     }3 k+ b& J! ~# S! \+ w9 c

  118. 9 x3 l5 W0 M$ G
  119.                     CLEAR_BIT(LPUART1->CR1, USART_CR1_RXNEIE); /* 关闭串口接收中断 */
    ) I( ?4 I. f/ }7 \1 j; ~

  120. ( ^9 k  K# R* q! H" g" y% \
  121.                     /* 进入停机模式 */
    5 i3 [, c) j7 A, O
  122.                     HAL_PWR_EnterSTOPMode(PWR_LOWPOWERREGULATOR_ON, PWR_STOPENTRY_WFI);
    ' h$ @0 v- E* ]# f- O3 B* F# D
  123. 3 E$ T1 `5 p8 V
  124.                     /* 退出停机模式要重新配置HSE和PLL*/
    ! _6 v/ h9 b  [' u
  125.                     SystemClock_Config();1 O1 K- S8 [$ h; y1 r* ^- F
  126. : Y" q8 q( m4 V, M5 K
  127.                     SET_BIT(LPUART1->CR1, USART_CR1_RXNEIE);  /* 使能串口接收中断 */
    " s1 j4 {, N* N0 J1 O7 Q# {/ ~- L) P

  128. - K1 J: X9 g6 _) a
  129.                     /* 关闭LPUART的停机唤醒 */5 f* G+ A0 w( B3 R
  130.                     HAL_UARTEx_DisableStopMode(&UartHandle);, f8 X5 O) G9 |+ n7 G- H6 v7 q8 [

  131. 2 Z: C: {3 b8 b
  132.                     break;
    9 ?" J8 [, d. v4 ?" M9 Y, j
  133. + p  I- [! r; f
  134.                 default:1 A, @' Z' L/ |( h- A- k
  135.                     /* 其它的键值不处理 */6 B0 L7 N- r, T8 z
  136.                     break;& N7 U! I6 e' |6 W# y
  137.             }
    ; \. U- i0 T9 f; i
  138.         }
    ! P" B% H8 x5 R4 S
  139.     }
    4 n7 ~3 v2 [" E3 d+ `" m) T, c! N
  140. }
    ( Q% k% H) G1 Q
复制代码
2 q4 z. r' c; M$ ~
" k3 S; R% n9 G. x3 E
66.9 总结
  L# a! c8 B, j, p; e9 z本章节就为大家讲解这么多, 重点是低功耗串口的三种唤醒方式。
. u% h; ?4 \5 m  I& `# a' V, Q: p/ z$ x$ I& M; L5 {7 L

$ C7 P- Z/ K1 ~9 U( I2 ^( y# ]# q) D  Z1 ?
收藏 1 评论0 发布时间:2021-11-2 23:28

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