NRF52832学习笔记(41)——添加串口库libuarte

news2024/11/5 22:53:22

一、背景

由于板子上不支持硬件流控,在使用 app_uart_fifo 库接收串口大数据时,频繁报 APP_UART_COMMUNICATION_ERROR 错误,多次重新初始化后,串口也不再产生中断了。查看官方论坛后决定使用串口异步库 libuarte

二、简介

Libuarte 是一个 UARTE 库,由以下层组成:

  • nrf_libuarte_drv:一个低级 UARTE 驱动程序,具有扩展功能,如连续计算接收的字节、双缓冲、启动和停止接收器的可选事件,以及可在接收器启动和停止时触发的可选任务。
  • nrf_libuarte_async:适用于接收和传输异步数据包的库。它管理接收缓冲区并实现接收器非活动超时。库正在使用 nrf_libuarte。它旨在用于典型的 UART 用例,其中交易对手异步发送可变长度的数据包。在这种情况下,用户会在数据包边界(即超时)和 DMA 缓冲区已满时收到事件。

2.1 nrf_libuarte_drv

nrf_libuarte_drv 使用 EasyDMA 双缓冲功能和 PPI 连接来确保可靠的接收。连续接收由 STARTRX 任务建立,连接到 ENDRX 事件。STARTRX 任务启动后,将生成 RXSTARTED 事件。

在 RXSTARTED 事件中:

  • EasyDMA 已配置为传输,并且可以配置为下一次传输。
  • Configuration registers 被锁存。

使用这种方法时,系统延迟取决于所使用的缓冲区的大小。如果缓冲区足够大,系统可以确保完全接收,而无需流控制,延迟为数毫秒。这个最小延迟可以覆盖 SoftDevice 或任何其他更高优先级的中断和 flash 操作(包括 flash 页面擦除)。

此外,计数器模式下的专用 TIMER 外设用于跟踪接收到的字节数。

nrf_libuarte_drv 可以配置硬件事件来启动和停止接收器。例如,此选项可用于构建具有请求和响应引脚的低功耗 UART 协议,该协议仅在传输期间启用接收器。所有硬件任务和事件都与 PPI 连接,这允许不依赖于中断处理时间的自主操作。

nrf_libuarte_drv 正在使用以下硬件资源:

  • UARTE 实例
  • TIMER 实例
  • PPI 通道:
    • 如果未使用可选任务和事件,则至少 2 个 PPI 通道(在最多 255 次 EasyDMA 传输的设备上为 3 个)。
    • 如果使用可选任务和事件,则最多 9 个 PPI 通道和 2 个 PPI 组。

2.2 nrf_libuarte_async

nrf_libuarte_async 库构建在 lib_libuarte_drv 驱动程序之上。它实现了接收器非活动超时,这会导致一个包含接收数据量的事件。

该库具有用于接收的专用缓冲区,并处理来自驱动程序 (NRF_LIBUARTE_DRV_EVT_RX_BUF_REQ) 的缓冲区请求事件。

您可以使用以下选项之一实现接收器不活动超时,具体取决于可用资源:

  • 专用的 TIMER 外围设备
  • 专用 RTC 外设
  • 一个 app_timer 实例

TIMER/RTC 外设
TIMER 或 RTC 外设与 TIMER/RTC 外设中的字节边界事件 (RXDRDY) 和任务 CLEAR 之间的 PPI 连接一起使用。

TIMER/RTC 的配置方式是在 compare 事件上触发中断。当任务 CLEAR 未按时触发时,将触发中断。

configurable 中的超时和 resolution 等于所用外设的 tick length。

app_timer实例
除了 TIMER/RTC 外设 之外,还可以使用 app_timer 实例进行超时实现。此方法需要按指定的时间间隔定期生成 app_timer 事件。

超时时,app_timer 事件处理程序检查收到的字节数是否已更改。根据此检查,处理程序报告数据包边界。

与 TIMER/RTC 外设相比,超时分辨率较低,等于可以设置的最短app_timer超时。

nrf_libuarte_async 正在使用以下硬件资源:

  • UARTE 实例
  • TIMER 实例
  • 2 或 3 个 PPI 通道
  • 如果 TIMER 或 RTC 外围设备用于接收器非活动超时,则使用以下附加资源:
    • RTC 或 TIMER 实例
    • 2 个 PPI 通道

三、参考工程

libuarte 在 SDK v16.0 中得到了改进,它也从 Experimental 中移出并取代了串行库。

SDK\examples\peripheral\libuarte 中找到示例工程

四、添加组件库

基于 ble_app_uart 的工程,在 nRF_Drivers 文件夹和 nRF_Libraries 文件夹确认以下组件库是否存在,不存在则添加。

在 ble_app_uart 的工程中后三个文件没有,需要添加:

  1. 添加 nrfx_ppi.cnrfx_rtc.cnrfx_timer.c
    位于 SDK\modules\nrfx\drivers\src

  2. 添加 nrfx_libuarte_async.cnrfx_libuarte_drv.c
    位于 SDK\components\libraries\libuarte

  3. 添加 nrfx_queue.c
    位于 SDK\components\libraries\queue

  4. 添加上述编译文件路径

五、SDK配置

点击 sdk_config.h 文件

选择 Configuration Wizard

nRF_Drivers 中勾选PPI、RTC、TIMER相关选项

修改时钟配置,由于要移植的工程是ble_app_uart,其中蓝牙协议栈SoftDevice使用了RTC0和TIMER0,app_timer模块使用了RTC1,所以我们用于串口超时的时钟有RTC2、TIMER1和TIMER2等等。

nRF_Libraries 中勾选QUEUE相关选项

添加 NRF_LIBUARTE_ASYNC_WITH_APP_TIMERnrf_libuarte_drv 并勾选

// <q> NRF_LIBUARTE_ASYNC_WITH_APP_TIMER  - nrf_libuarte_async - libUARTE_async library
 

#ifndef NRF_LIBUARTE_ASYNC_WITH_APP_TIMER
#define NRF_LIBUARTE_ASYNC_WITH_APP_TIMER 1
#endif

// <h> nrf_libuarte_drv - libUARTE library

//==========================================================
// <q> NRF_LIBUARTE_DRV_HWFC_ENABLED  - Enable HWFC support in the driver
 

#ifndef NRF_LIBUARTE_DRV_HWFC_ENABLED
#define NRF_LIBUARTE_DRV_HWFC_ENABLED 0
#endif

// <q> NRF_LIBUARTE_DRV_UARTE0  - UARTE0 instance
 

#ifndef NRF_LIBUARTE_DRV_UARTE0
#define NRF_LIBUARTE_DRV_UARTE0 1
#endif

// <q> NRF_LIBUARTE_DRV_UARTE1  - UARTE1 instance
 

#ifndef NRF_LIBUARTE_DRV_UARTE1
#define NRF_LIBUARTE_DRV_UARTE1 0
#endif

// </h> 
//==========================================================

六、使用例子

1)添加头文件

#include "nrf_libuarte_async.h"

2)添加全局变量(SDK16.0以上 中 ble_peripheral 的 ble_app_uart 工程)

// 使用TIMER2作为计数,不使用RTC和TIMER用作超时(如果前两个都不使用,则使用app_timer作为超时)
NRF_LIBUARTE_ASYNC_DEFINE(libuarte, 0, 2, NRF_LIBUARTE_PERIPHERAL_NOT_USED, NRF_LIBUARTE_PERIPHERAL_NOT_USED, 255, 3);
// 使用TIMER2作为计数,使用RTC2用作超时
//NRF_LIBUARTE_ASYNC_DEFINE(libuarte, 0, 2, 2, NRF_LIBUARTE_PERIPHERAL_NOT_USED, 255, 3);

static uint8_t text[] = "UART example started.\r\n Loopback:\r\n";
static uint8_t text_size = sizeof(text);
static volatile bool m_loopback_phase;

typedef struct {
    uint8_t * p_data;
    uint32_t length;
} buffer_t;

NRF_QUEUE_DEF(buffer_t, m_buf_queue, 10, NRF_QUEUE_MODE_NO_OVERFLOW);

第3,4,5参数分别是TIMER接口用作libuarte字节统计,RTC接口用作超时,TIMER接口用作超时,二者选其一即可,如果都不使用,则使用app_timer作为超时。

其中蓝牙协议栈SoftDevice使用了RTC0和TIMER0,app_timer模块使用了RTC1,所以我们用于串口超时的时钟有RTC2、TIMER1和TIMER2等等。

3)修改main函数
这里由于串口超时使用的是app_timer,而非RTC或TIMER,所以这里将uart_init()往后放。

/**@brief Application main function.
 */
int main(void)
{
    bool erase_bonds;

    // Initialize.
//    uart_init();
    log_init();
    timers_init();
    uart_init();
    buttons_leds_init(&erase_bonds);
    power_management_init();
    ble_stack_init();
    gap_params_init();
    gatt_init();
    services_init();
    advertising_init();
    conn_params_init();

    // Start execution.
//    printf("\r\nUART started.\r\n");
    NRF_LOG_INFO("Debug logging for UART over RTT started.");
    advertising_start();

    // Enter main loop.
    for (;;)
    {
        idle_state_handle();
    }
}

4)添加串口初始化函数
这里由于串口超时使用的是app_timer,而非RTC或TIMER,所以这里将串口中断优先级调整的app_timer优先级高,修改为 APP_IRQ_PRIORITY_LOW_MID 及以上。

/**@brief  Function for initializing the UART module.
 */
/**@snippet [UART Initialization] */
static void uart_init(void)
{
    ret_code_t err_code;
    nrf_libuarte_async_config_t nrf_libuarte_async_config = {
            .tx_pin     = TX_PIN_NUMBER,
            .rx_pin     = RX_PIN_NUMBER,
            .baudrate   = NRF_UARTE_BAUDRATE_115200,
            .parity     = NRF_UARTE_PARITY_EXCLUDED,
            .hwfc       = NRF_UARTE_HWFC_DISABLED,
            .timeout_us = 100,
            .int_prio   = APP_IRQ_PRIORITY_LOW_MID
    };

    err_code = nrf_libuarte_async_init(&libuarte, &nrf_libuarte_async_config, uart_event_handler, (void *)&libuarte);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);

    nrf_libuarte_async_enable(&libuarte);

    err_code = nrf_libuarte_async_tx(&libuarte, text, text_size);
    APP_ERROR_CHECK(err_code);
}
/**@snippet [UART Initialization] */

5)添加串口中断处理函数
每当 nrf_libuarte_drv 设置 EasyDMA 接收缓冲区时,都会生成缓冲区请求事件 (NRF_LIBUARTE_DRV_EVT_RX_BUF_REQ)。在这种情况下,请确保应用程序使用 nrf_libuarte_drv_rx_buf_rsp 进行响应并提供新的缓冲区。新的接收缓冲区必须在刚刚开始的传输结束之前提供,否则 UARTE 将开始覆盖活动缓冲区,因为接收会自主重新启动。

如果设备不支持 16 位长的 EasyDMA 传输,则使用 EasyDMA 双缓冲功能以及 ENDTX 事件和 STARTTX 任务之间的 PPI 连接来确保连续传输。传输完成后,将生成 NRF_LIBUARTE_DRV_EVT_TX_DONE 事件。

void uart_event_handler(void * context, nrf_libuarte_async_evt_t * p_evt)
{
    nrf_libuarte_async_t * p_libuarte = (nrf_libuarte_async_t *)context;
    ret_code_t ret;

    switch (p_evt->type)
    {
        case NRF_LIBUARTE_ASYNC_EVT_ERROR:
            bsp_board_led_invert(0);
            break;
        case NRF_LIBUARTE_ASYNC_EVT_RX_DATA:
            ret = nrf_libuarte_async_tx(p_libuarte,p_evt->data.rxtx.p_data, p_evt->data.rxtx.length);
            if (ret == NRF_ERROR_BUSY)
            {
                buffer_t buf = {
                    .p_data = p_evt->data.rxtx.p_data,
                    .length = p_evt->data.rxtx.length,
                };

                ret = nrf_queue_push(&m_buf_queue, &buf);
                APP_ERROR_CHECK(ret);
            }
            else
            {
                APP_ERROR_CHECK(ret);
            }
            bsp_board_led_invert(1);
            m_loopback_phase = true;
            break;
        case NRF_LIBUARTE_ASYNC_EVT_TX_DONE:
            if (m_loopback_phase)
            {
                nrf_libuarte_async_rx_free(p_libuarte, p_evt->data.rxtx.p_data, p_evt->data.rxtx.length);
                if (!nrf_queue_is_empty(&m_buf_queue))
                {
                    buffer_t buf;
                    ret = nrf_queue_pop(&m_buf_queue, &buf);
                    APP_ERROR_CHECK(ret);
                    UNUSED_RETURN_VALUE(nrf_libuarte_async_tx(p_libuarte, buf.p_data, buf.length));
                }
            }
            bsp_board_led_invert(2);
            break;
        default:
            break;
    }
}

6)串口接收
每次完成 EasyDMA 传输时,都会生成 NRF_LIBUARTE_DRV_EVT_RX_DATA 事件。事件结构包含指向数据和接收的数据量的指针。处理数据时,必须通过调用 nrf_libuarte_async_rx_free 用于释放接收到的缓冲区数据的函数。

上面串口中断处理函数是为了串口回环打印测试,实际应用可改为以下逻辑:

    case NRF_LIBUARTE_ASYNC_EVT_RX_DATA: {
            在此自定义串口处理(event->data.rxtx.p_data, event->data.rxtx.length)
            nrf_libuarte_async_rx_free(libuarte, event->data.rxtx.p_data, event->data.rxtx.length);
        } break;

7)串口发送
nrf_libuarte_async_tx 用于启动传输。
在传输完成时调用具有 NRF_LIBUARTE_ASYNC_EVT_TX_DONE 事件的事件处理程序。

七、工程代码

基于 nRF5_SDK_17.1.0_ddde560,仅用于移植文件添加参考。
百度网盘: https://pan.baidu.com/s/1yu34SDNoBl7Uy-WV18UO8A?pwd=999m 提取码: 999m


• 由 Leung 写于 2024 年 11 月 4 日

• 参考:nRF5 SDK v17.1.0: Libuarte - advanced UARTE driver (nordicsemi.com)
    nrf52840蓝牙开发之Libuarte外设移植

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/2233876.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

嵌入式硬件工程师的职业发展规划

嵌入式硬件工程师可以按照以下阶段进行职业发展规划&#xff1a; 1. **初级阶段&#xff08;1-3 年&#xff09; ** - **技术学习与积累**&#xff1a; **电路基础强化**&#xff1a; 深入学习模拟电路和数字电路知识&#xff0c;能够熟练分析和设计基本的电路&#xff0c;…

2024.11.5- Redis(3)

五 Redis的发布订阅 5.1 介绍 Redis通过publish、subscribe和psubcribe、Unsubscribe和punsubscribe等命令实现发布、订阅和退订功能。这些命令被广泛用于构建即时通信应用&#xff0c;比如网络聊天室(chatroom)和实时广播、实时提醒等。 ​ 角色: -- 客户端通过PUBLISH命令向…

最全Kafka知识宝典之消费端深度剖析

一、Kafka消费者基本特性 消费者与消费者组的关系 消费者用一个消费者组名标记自己 一个发布在Topic上消息被分发给此消费者组中的一个消费者 假如所有的消费者都在一个组中&#xff0c;那么这就变成了队列模型&#xff0c;即这些消费者只有一个消费者会收到消息假如所有的…

MySQL之JDBC入门详解

01-JDBC入门 一、JDBC概念 jdbc : java database connection , java数据库连接 jdbc是sun公司定义的java程序访问数据库的规范。 二、JDBC操作需要6步 三、入门程序 1、使用eclipse打开一个新的工作空间 2、切换到java视图界面 3、创建java工程&#xff1a;01-jdbc-helloworl…

ctfshow——web(总结持续更新)

文章目录 1、基础知识部分2、php伪协议2.1 php://input协议2.2 data://text/plain协议 3、webshell连接工具3.1 蚁剑连接一句话木马 4、各个web中间件重要文件路径4.1 Nginx 5、sqlmap使用6、php特性6.1 md5加密漏洞6.2 php特殊符号 7、TOP 10漏洞7.1 SQL注入7.2 代码执行7.3 文…

数论——约数(完整版)

2、约数 一个数能够整除另一数&#xff0c;这个数就是另一数的约数。 如2&#xff0c;3&#xff0c;4&#xff0c;6都能整除12&#xff0c;因此2&#xff0c;3&#xff0c;4&#xff0c;6都是12的约数。也叫因数。 1、求一个数的所有约数——试除法 例题&#xff1a; 给定…

python: Parent-child form operations using ttkbootstrap

# encoding: utf-8 # 版權所有 2024 ©塗聚文有限公司 # 許可資訊查看&#xff1a;言語成了邀功的功臣&#xff0c;還需要行爲每日來值班嗎&#xff1f; # 描述&#xff1a; 主、子表單 窗體傳值 Parent-child form operations # Author : geovindu,Geovin Du 塗聚文. …

读书笔记#深入理解Java虚拟机(第三版)# Java内存模型与线程

深入理解Java虚拟机&#xff08;第三版&#xff09;# 高效并发 chap12 Java内存模型与线程 概述 在许多场景下&#xff0c;让计算机同时去做几件事情&#xff0c;不仅是因为计算机的运算能力强大了&#xff0c;还有一个很重要的原因是计算机的运算速度与它的存储和通信子系统的…

文心一言 VS 讯飞星火 VS chatgpt (383)-- 算法导论24.5 3题

三、对引理 24.10 的证明进行改善&#xff0c;使其可以处理最短路径权重为 ∞ ∞ ∞ 和 − ∞ -∞ −∞ 的情况。引理 24.10(三角不等式)的内容是&#xff1a;设 G ( V , E ) G(V,E) G(V,E) 为一个带权重的有向图&#xff0c;其权重函数由 w : E → R w:E→R w:E→R 给出&…

阿里云-部署CNI flannel集群网络

环境 1.一台阿里云作为k8s-master:8.130.XXX.231&#xff08;阿里云私有IP&#xff09; 2.Vmware 两个虚拟机分别作为 k8s-node1:192.168.40.131 k8s-node2:192.168.40.131 3.安装Docker 部署过程 k8s-master,k8s-node1,k8s-node2 初始操作 # 关闭防火墙 systemctl stop fi…

「C/C++」C++设计模式 之 抽象工厂模式(Abstract Factory)

✨博客主页何曾参静谧的博客&#x1f4cc;文章专栏「C/C」C/C程序设计&#x1f4da;全部专栏「VS」Visual Studio「C/C」C/C程序设计「UG/NX」BlockUI集合「Win」Windows程序设计「DSA」数据结构与算法「UG/NX」NX二次开发「QT」QT5程序设计「File」数据文件格式「PK」Parasoli…

免费在线绘图:创意与效率的结合

在数字化时代&#xff0c;绘图已成为各行业人士的基本技能。无论你是设计师、学生、创作者还是爱好者&#xff0c;免费的在线绘图软件都是释放创意和表达思想的理想选择。本文将介绍七款功能全面、免费的在线绘图软件&#xff0c;帮助你轻松实现创作愿景。只需网络连接&#xf…

【教程】Git 标准工作流

目录 前言建仓&#xff0c;拉仓&#xff0c;关联仓库修改代码更新本地仓库&#xff0c;并解决冲突提交代码&#xff0c;合入代码其他常用 Git 工作流删除本地仓库和远程仓库中的文件日志打印commit 相关 前言 Git 是日常开发中常用的版本控制工具&#xff0c;配合代码托管仓库…

基于springboot+vue实现的任务管理系统(源码+L文)4-103

第4章 系统设计 4.1 总体功能设计 员工&#xff0c;经理&#xff0c;管理员都需要登录才能进入任务管理系统&#xff0c;使用者登录时会在后台判断使用的权限类型&#xff0c;包括一般使用者和管理者,一般使用者为员工和经理&#xff0c;对员工只能提供任务信息显示查询&…

vue2中使用vue-awesome-swiper实现轮播

swiper官方文档&#xff1a;Swiper中文网-轮播图幻灯片js插件,H5页面前端开发 1.安装 注意&#xff1a;swiper和vue-awesome-swiper的版本一定一定一定要相对应&#xff0c;版本对应如下&#xff1a; Swiper 5-6 vue-awesome-swiper4.1.1(vue2) Swiper 4.x vue-awesome-swi…

Node.js 入门指南:从零开始构建全栈应用

​&#x1f308;个人主页&#xff1a;前端青山 &#x1f525;系列专栏&#xff1a;node.js篇 &#x1f516;人终将被年少不可得之物困其一生 依旧青山,本期给大家带来node.js篇专栏内容:node.js-入门指南&#xff1a;从零开始构建全栈应用 前言 大家好&#xff0c;我是青山。作…

favicon是什么文件?如何制作网站ico图标?

一般我们做网站的话&#xff0c;都会制作一个独特的ico图标&#xff0c;命名为favicon.ico。这个ico图标一般会出现在浏览器网页标题前面。如下图红色箭头所示&#xff1a; 部分博客导航大全也会用到所收录网站的ico图标。比如boke123导航新收录的网站就不再使用网站首页缩略图…

“大跳水”的全新奥迪A3,精准狙击年轻人的心

文/王俣祺 导语&#xff1a;随着传统豪华品牌在国内市场的全面崩盘&#xff0c;奥迪再一次坐不住了。这次&#xff0c;奥迪“割肉”的目标瞄准了被称为“年轻人第一台豪车”的奥迪A3&#xff0c;这款车问世以来&#xff0c;就凭借出色的性能与品质收获了一大批年轻粉丝。如今&a…

两台手机如何提词呢,一台手机后置高清摄像一台手机前置提词+实时监测状态的解决方案来喽

拍视频只会用前置摄像头可不行啊&#xff0c; 后置高清才会更有流量&#xff0c; 你看哦&#xff0c;我用的是后置摄像头拍摄&#xff0c; 然后前面就用来提词&#xff0c; 它不光能提词&#xff0c; 和其他家不一样的是&#xff0c; 还能把后面手机画面投影到前面手机 这样呀&…

[SWPUCTF 2021 新生赛]easy_sql的write up

开启NSSCTF靶场&#xff0c;在浏览器中访问链接&#xff0c;看到让我们输入点什么还有标签页名字提示&#xff1a; "参数是wllm" 直接/?wllm1访问一下&#xff1a; 这里就直接用sqlmap直接爆破了&#xff1a; 查看数据库有哪些&#xff1a; python sqlmap.py -u …