【GD32F303红枫派使用手册】第十七节 USART-中断串口收发实验

news2024/10/7 15:22:16

17.1 实验内容

通过本实验主要学习以下内容：

使用中断进行串口收发

17.2 实验原理

前面章节中我们已经学习了串口的状态标志位，本实验就是使用TBE中断和RBNE中断来实现中断收发数据，实验原理是RBNE中断用来接受数据，IDLE中断用于判断发送方数据结束，TBE中断用于发送数据。

17.3 硬件设计

本实验仍然使用USB转UART接口，硬件设计见前面章节。

17.4 代码解析

17.4.1 串口中断发送函数

在driver_uart.c中定义了串口中断发送函数：

C
Drv_Err driver_uart_int_transmit(typdef_uart_struct *uartx,uint8_t *pbuff,uint16_t length)
{
    uint32_t timeout = driver_tick;    
    while(uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.SendState==1){
        if((timeout+UART_TIMEOUT_MS) <= driver_tick) {              
            uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.SendState=0;
            return DRV_ERROR;        
        } 
    }
    
    uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.SendSucess=0;
    uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.SendState=1;  
    uartx->uart_control.p_Send=pbuff;
    uartx->uart_control.SendSize=length;
    uartx->uart_control.SendCount=0;
    
    usart_flag_clear(uartx->uart_x,USART_FLAG_TC);
    usart_interrupt_enable(uartx->uart_x,USART_INT_TBE);
    
    return DRV_SUCCESS;    
}

17.4.2 串口中断接受函数

在driver_uart.c中定义了串口中断接受函数：

C
Drv_Err driver_uart_int_receive(typdef_uart_struct *uartx,uint8_t *pbuff,uint16_t length)
{    
    uint32_t timeout = driver_tick;     
    while(uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.RecState==1){
        if((timeout+UART_TIMEOUT_MS) <= driver_tick) {              
            uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.RecState=0;
            return DRV_ERROR;        
        } 
    } 
    
    uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.RecSuccess=0;
    uartx->uart_control.Com_Flag.Bits.RecState=1;
    uartx->uart_control.p_Rec=pbuff;
    uartx->uart_control.RecSize=length;
    uartx->uart_control.RecCount=0;    

    usart_flag_clear(uartx->uart_x,USART_FLAG_IDLE);
    USART_STAT0(uartx->uart_x);
    USART_DATA(uartx->uart_x);  
    
    usart_interrupt_enable(uartx->uart_x,USART_INT_RBNE);
    usart_interrupt_enable(uartx->uart_x,USART_INT_IDLE);
  
    
    return DRV_SUCCESS;    
}

17.4.3 main函数实现

以下为main函数代码：

C
int main(void)
{
    delay_init(); 
    //初始化UART为中断模式，注册接受完成（IDLE）回调函数
    BOARD_UART.uart_mode_tx=MODE_INT;
    BOARD_UART.uart_mode_rx=MODE_INT;
    BOARD_UART.uart_idle_callback=user_receive_complete_callback;       
    bsp_uart_init(&BOARD_UART);
    nvic_irq_enable(USART0_IRQn,2,0); 
    delay_ms(1000);
    printf("uart interrupt mode sends and receives loopback packets of indefinite length.\r\n"); 
    //配置UART接受，最长100byte
    driver_uart_int_receive(&BOARD_UART,uart_rec_buff,100);    
    while (1)
    {
    //查询到接受完成回调函数标志
    if(uart_receive_complete_flag==SET)
    {
        uart_receive_complete_flag=RESET;        
        //发送刚接受到的数据
        driver_uart_int_transmit(&BOARD_UART,uart_rec_buff,uart_receive_count);             
    }
    }
}

本例程main函数首先进行了延时函数初始化，再初始化UART为中断模式，接着配置串口BOARD_UART，开启串口中断NVIC，这里使用到了IDLE中断，TBE中断和RBNE中断，然后配置串口D中断接受，最长100个字节，所以我们可以给串口发送100个字节以下长度的数据。在while（1）循环中循环查询uart_receive_complete_flag标志位，当该标志位为“SET”时，表示IDLE中断被触发，一帧数据接受完，最后将接收到的帧数据通过中断发送方式原封不动发送到串口上。

17.4.4 中断函数

本实验中中断函数和DMA串口收发实验用到的中断函数相同。

17.5 实验结果

使用USB-TypeC线，连接电脑和板上USB to UART口后，使用串口调试助手发送一帧数据到MCU，MCU会将这帧数据回发到串口调试助手中。