W7500EVB 开发指南 ( 库函数版 ) 第五章串口试验前面几章介绍了 W7500 的 IO 口操作本章教大家如何使用 W7500 的串口来发送和接收数据本章将实现如下功能 :W7500 通过串口和上位机的对话,W7500 在收到上位机发过来的字符串后, 原原本本的返回给上位机本章分为如

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须舒
4 years ago
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1 第五章串口试验前面几章介绍了 W7500 的 IO 口操作本章教大家如何使用 W7500 的串口来发送和接收数据本章将实现如下功能 :W7500 通过串口和上位机的对话,W7500 在收到上位机发过来的字符串后, 原原本本的返回给上位机本章分为如下几个小节 : 5.1 W7500 串口简介 5.2 硬件设计 5.3 软件设计 5.4 下载验证 1

2 5.1 W7500 串口简介串口作为 MCU 的重要外部接口, 同时也是软件开发重要的调试手段, 其重要性不言而喻现在基本上所有的 MCU 都会带有串口,W7500 自然也不例外 W7500 的串口资源相当丰富的, 功能也相当强劲 W7500EVB 开发板所使用的 W7500 最多可提供 3 路 USART, 有分数波特率发生器支持同步单线通信和半双工单线通讯接下来将主要从库函数操作层面结合寄存器的描述, 告诉用户如何设置串口, 以达到最基本的通信功能本章, 将实现利用串口 2 接收从 PC 发送过来的数据, 再把接收到的数据直接发送回给 PC 串口设置的步骤可以总结为如下几 : 1 串口参数初始化 2 开启中断并且初始化 NVIC( 如果需要开启中断才需要以下这个步骤 ) 3 使能串口中断 4 编写中断处理函数下面就简单介绍下这几个与串口基本配置直接相关的几个固件库函数这些函数和定义主要分布在 W7500x_uart.h 和 W7500x_uart.c 文件中这里要注意的是串口初始化函数有两个, 一个是专门初始化串口 2 的, 另一个是用来初始化串口 1 和串口 0 的先来看看初始化串口 1 和串口 0 的函数 : uint32_t UART_Init(UART_TypeDef *UARTx, UART_InitTypeDef* UART_InitStruct); UART_Init 函数有两个参数, 第一个参数是用来指定 UART, 取值范围为 UART0~UART1 第二个参数为初始化参数结构体指针, 结构体类型为 UART_InitTypeDef, 下面我们看看这个结构体的定义 typedef struct uint32_t UART_BaudRate; uint16_t UART_WordLength; uint16_t UART_StopBits; uint16_t UART_Parity; uint16_t UART_Mode; uint16_t UART_HardwareFlowControl; UART_InitTypeDef; 2

3 下面通过一个 UART0 初始化实例来讲解这个结构体的成员变量的含义 UART_InitTypeDef UART_InitStructure; UART_InitStructure.UART_BaudRate = ; UART_InitStructure.UART_WordLength = UART_WordLength_8b; UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1; UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No; UART_InitStructure.UART_Mode = UART_Mode_Rx UART_Mode_Tx; UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None; UART_Init(UART0,&UART_InitStructure); 上面代码的意思是初始化串口 0, 从上面初始化代码可以看出, 结构体 UART_InitTypeDef 的第一个成员变量 UART_BaudRate 用来设置串口的波特率, 第二个成员变量 UART_WordLength 是用来设置数据 bit 的, 第三个成员变量 UART_StopBits 是设置停止位, 第四个成员变量 UART_Parity 是设置校验位, 第五个成员变量 UART_Mode 这是使能串口的工作模式, 第六个成员变量 UART_HardwareFlowControl 设置串口的硬件控制流串口 2 初始化是通过 S_USART_Init() 函数实现的 : uint32_t S_UART_Init(uint32_t baud); S_UART_Init 函数是使能 UART2, 波特率为传参值 W7500 的发送与接收是通过数据寄存器 USART_DR 来实现的, 这是一个双寄存器, 包含了 TDR 和 RDR 当向该寄存器写数据的时候, 串口就会自动发送, 当收到数据的时候, 也是存到该寄存器内 W7500 库函数操作 USART_DR 寄存器发送数据是 UART_SendData 和 S_UART_SendData 函数 void UART_SendData(UART_TypeDef* UARTx, uint16_t Data); void S_UART_SendData(uint16_t Data); 可以通过调用这两个函数来发送数据 W7500 库函数操作 USART_DR 寄存器读取串口接收到的数据可以调用 UART_ReceiveData 函数和 S_ UART_ReceiveData 函数 uint16_t UART_ReceiveData(UART_TypeDef* UARTx); uint16_t S_UART_ReceiveData(); 通过该函数可以读取串口接受到的数据 3

4 串口的状态可以通过状态寄存器 USART_FR 读取, 在固件库函数里面, 读取串口状态的是 UART_GetFlagStatus 函数和 S_ UART_GetFlagStatus 函数 FlagStatus UART_GetFlagStatus(UART_TypeDef* UARTx, uint16_t UART_FLAG); FlagStatus S_UART_GetFlagStatus(uint16_t UART_FLAG); UART_GetFlagStatus 函数和 S_UART_GetFlagStatus 函数的参数非常关键, 它是标示我们要查看串口的哪种状态比如要读取判断 RXF 寄存器看它是否正在发送数据, 可以通过 UART_GetFlagStatus 函数或 S_UART_GetFlagStatus 函数来读取 UART_GetFlagStatus(UART_FLAG_RXFE); S_UART_GetFlagStatus(S_UART_FLAG_RXF); 这些标识号在 W7500x_uart.h 里面是通过宏定义定义的 : #define UART_FLAG_RI ((uint16_t)0x01ul << 8) /* Ring indicator */ #define UART_FLAG_TXFE ((uint16_t)0x01ul << 7) /* Transmit FIFO empty */ #define UART_FLAG_RXFF ((uint16_t)0x01ul << 6) /* Receive FIFO full */ #define UART_FLAG_TXFF ((uint16_t)0x01ul << 5) /* Transmit FIFO full */ #define UART_FLAG_RXFE ((uint16_t)0x01ul << 4) /* Receive FIFO empty */ #define UART_FLAG_BUSY ((uint16_t)0x01ul << 3) /* UART busy */ #define UART_FLAG_DCD ((uint16_t)0x01ul << 2) /* Data carrier detect */ #define UART_FLAG_DSR ((uint16_t)0x01ul << 1) /* Data set ready */ #define UART_FLAG_CTS ((uint16_t)0x01ul << 0) /* Clear to send */ #define S_UART_FLAG_RXO ((uint16_t)0x01ul << 3) /* RX buffer Overrun */ #define S_UART_FLAG_TXO ((uint16_t)0x01ul << 2) /* TX buffer Overrun */ #define S_UART_FLAG_RXF ((uint16_t)0x01ul << 1) /* RX buffer Full */ 当需要使能串口中断时, 可以调用 UART_ITConfig 函数和 S_ UART_ITConfig 函数 void UART_ITConfig(UART_TypeDef* UARTx, uint16_t UART_IT, FunctionalState NewState); void S_UART_ITConfig(uint16_t S_UART_IT, FunctionalState NewState); UART_ITConfig 函数的第一个参数是表示使能那个串口, 第二个参数是使能哪种中断比如在接收到数据的时候, 发生中断 UART_ITConfig(UART0, UART_IT_FLAG_RXI, ENABLE); S_UART_ITConfig(UART_IT_FLAG_RXI, ENABLE); 当使能了某个中断后, 该中断发生时, 状态寄存器中的对应标志位会改变在中断处理函数中, 可以调用 UART_GetITStatus 函数或 S_UART_GetITStatus 函数来读取判断 ITStatus UART_GetITStatus(UART_TypeDef* UARTx, uint16_t UART_IT); ITStatus S_UART_GetITStatus(uint16_t S_UART_IT); 通过 UART_GetITStatus 函数来判断串口接收数据完成的方法是 4

5 UART_GetITStatus(UART0, UART_IT_FLAG_RXI); S_UART_GetITStatus(S_UART_IT_FLAG_RXI); 返回值是 1, 说明是串口接收中断发生 5.2 硬件设计本实验需要用到的硬件资源有 : 1) UART2 2) PC 电路在 W7500EVB 开发板上默认是已经连接好了的所以在硬件上不需要动任何东西 5.3 软件设计在 W7500EVB UART 工程里, 可以看到 main.c 里面编写有如下代码 : int main() uint8_t i = 0,tx_dara[100] = " 炜世科技 W7500EVB\r\n\t 串口试验 \r\n"; SystemInit(); /* 系统内部时钟初始化 */ delay_init(); /* 系统滴答时钟配置 */ S_UART_Init(115200); /* 初始化串口通信 :115200@8-n-2*/ S_UART_ITConfig(S_UART_IT_FLAG_RXI, ENABLE); NVIC_ClearPendingIRQ(UART2_IRQn); NVIC_EnableIRQ(UART2_IRQn); /* 炜世科技 WIZnet W7500 官方代理商, 全程技术支持, 价格绝对优势! */ while(tx_dara[i]!= '\0') S_UART_SendData(tx_dara[i]); // 通过 UART2 发送 while(s_uart_getflagstatus(s_uart_flag_txf)); // 判读 UART1 忙 i++; while(1) ; 5

6 在 W7500x_it.c 里面编写如下代码 : void UART2_Handler(void) uint8_t ReadValue; ReadValue = S_UART_ReceiveData(); S_UART_SendData(ReadValue); // 通过 UART2 发送 S_UART_ClearITPendingBit(S_UART_IT_FLAG_RXI); 这里开启了 UART2 的接收中断无论 main.c 在执行什么操作只要 PC 向 W7500EVB 的 UART2 发送数据就会进入中断服务函数, 这个中断会接收 PC 发送过来的数据, 然后在发送回 PC 这里已经对 printf 的底层函数修改过了所以可以通过 printf 函数来输出串口数据了 printf( 串口试验 \r\n ); 如果需要更改 printf 输出的串口可以通过修改 USING_UART2 这个宏定义来完成 #include <stdio.h> #include "W7500x.h" #define USING_UART2 // USING_UART0/ USING_UART1 #if defined (USING_UART0) #define UART_SEND_BYTE(ch) UartPutc(UART0,ch) #define UART_RECV_BYTE() UartGetc(UART0) #elif defined (USING_UART1) #define UART_SEND_BYTE(ch) UartPutc(UART1,ch) #define UART_RECV_BYTE() UartGetc(UART1) #elif defined (USING_UART2) #define UART_SEND_BYTE(ch) S_UartPutc(ch) #define UART_RECV_BYTE() S_UartGetc() #endif #if defined ( CC_ARM ) /******************************************************************************/ /* Retarget functions for ARM DS-5 Professional / Keil MDK */ /******************************************************************************/ #include <time.h> #include <rt_misc.h> #pragma import( use_no_semihosting_swi) struct FILE int handle; /* Add whatever you need here */ ; FILE stdout; FILE stdin; 6

7 int fputc(int ch, FILE *f) return (UART_SEND_BYTE(ch)); int fgetc(file *f) return (UART_SEND_BYTE(UART_RECV_BYTE())); int ferror(file *f) /* Your implementation of ferror */ return EOF; void _ttywrch(int ch) UART_SEND_BYTE(ch); void _sys_exit(int return_code) label: goto label; /* endless loop */ #else /****************************************************************/ /* Retarget functions for GNU Tools for ARM Embedded Processors */ /****************************************************************/ #include <sys/stat.h> attribute ((used)) int _write (int fd, char *ptr, int len) size_t i; for (i=0; i<len;i++) UART_SEND_BYTE(ptr[i]); // call character output function return len; #endif 7

8 5.4 下载验证把程序下载到 W7500EVB 板子, 接着打开串口调试工具, 设置串口为开发板的 USB 转串口 (CH340C 虚拟串口, 得根据自己的电脑选择, 我的电脑是 COM11, 另外, 请注意 : 波特率是 ), 如图所示 : 图 W7500EVB 串口试验结果 1 可以看出, W7500 的串口数据发送和接受是没问题的, 如图所示 : 图 W7500EVB 串口试验结果 2 8

新・解きながら学ぶＣ言語

新・解きながら学ぶＣ言語 330!... 67!=... 42 "... 215 " "... 6, 77, 222 #define... 114, 194 #include... 145 %... 21 %... 21 %%... 21 %f... 26 %ld... 162 %lf... 26 %lu... 162 %o... 180 %p... 248 %s... 223, 224 %u... 162 %x... 180