串口收发字符/字符串

news2024/12/4 0:47:40

分析过程：

        框图：

通过以上框图分析可知，需要分析芯片手册 RCC / GPIO / UART

1.RCC章节：使能对应GPIOG/GPIOB/UART4控制器

2.GPIO章节：1)设置引脚为复用功能模式 2)设置复用功能为串口功能

3.UART章节：1)串口初始化相关操作 2)数据收发

确定总线连接：

        

 

 基地址：

        

 

分析RCC章节的寄存器：

1.如何确定RCC_MP_AHB4ENSETR地址？

        RCC_MP_AHB4ENSETR地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x50000000 + 0xA28 = 0x50000A28

2.如何通过RCC_MP_AHB4ENSETR寄存器，设置GPIOB/GPIOG组控制器使能？

        PB2 / PG11 RCC_MP_AHB4ENSETR[1] = 1

        [0x50000A28]第1位写1 ------>GPIOB组控制器使能

        RCC_MP_AHB4ENSETR[6] = 1        

        [0x50000A28]第6位写1 ------>GPIOG组控制器使能

1.如何确定RCC_MP_APB1ENSETR地址？

        RCC_MP_APB1ENSETR地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x50000000 + 0xA00 = 0x50000A00

2.如何通过RCC_MP_APB1ENSETR寄存器，设置UART4组控制器使能？         RCC_MP_APB1ENSETR[16] = 1

        [0x50000A00]第16位写1 ------>UART4组控制器使能

GPIO章节的寄存器： 

GPIOx_MODER寄存器：GPIO模式寄存器  作用：设置GPIO引脚模式
1.确定GPIOB_MODER / GPIOG_MODER 地址是多少？
    GPIOB_MODER地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x50003000 + 0x00 = 0x50003000
    GPIOG_MODER地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x50008000 + 0x00 = 0x50008000
2.通过GPIOB_MODER寄存器设置PB2引脚为复用功能模式？
    GPIOB_MODER[5:4] = 10 
    0x50003000[5:4]  = 10
3.通过GPIOG_MODER寄存器设置PG11引脚为复用功能模式？
    GPIOG_MODER[23:22] = 10
    0x50008000[23:22]  = 10

GPIOx_AFRL寄存器功能：设置引脚为复用功能
1.确定GPIOB_AFRL地址是多少？
    GPIOB_AFRL地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x50003000 + 0x20 = 0x50003020
2.通过GPIOB_AFRL 寄存器设置PB2引脚为复用功能模式为UART4_RX？
    GPIOB_AFRL[11:8] = 1000
3.在查找对应的复用功能时，需要借助stm32mp157a.pdf中Table8和Table9
    D:\新平台\fsmp1a(学生资料)\stm32mp157-学生资料\stm32mp157-学生资料\01_参考资料\01.1_数据手册/stm32mp157a.pdf

 GPIOx_AFRH寄存器功能：设置引脚为复用功能
1.确定GPIOG_AFRH地址是多少？
    GPIOG_AFRH地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x50008000 + 0x24 = 0x50008024
2.通过GPIOG_AFRH寄存器设置PG11引脚为复用功能模式为UART4_TX？
    GPIOG_AFRH[15:12] = 0110
3.在查找对应的复用功能时，需要借助stm32mp157a.pdf中Table8和Table9
    D:\新平台\fsmp1a(学生资料)\stm32mp157-学生资料\stm32mp157-学生资料\01_参考资料\01.1_数据手册/stm32mp157a.pdf

USART章节：

 

通过以上章节分析可知，需要分析以下寄存器
1.USART_CR1：设置数据位宽度，以及将对应位使能
2.USART_CR2：设置停止位位数
3.USART_BRR：设置串口波特率
4.USART_TDR：发送数据寄存器
5.USART_RDR：接收数据寄存器
6.USART_PRESC：设置串口分频器
7.需要去寄存器中查找TXE和TC位标志，对应哪一个寄存器 ------>USART_ISR寄存器

USART_CR1寄存器作用：初始化串口
1.USART_CR1地址是多少？
    USART_CR1地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x40010000 + 0x00 = 0x40010000
2.USART_CR1寄存器需要配置内容
    USART_CR1[28][12] = 00 ------->设置8位数据位
    USART_CR1[15] = 0 -------> 设置16倍采样率
    USART_CR1[10] = 0 -------> 设置串口无奇偶校验位
    USART_CR1[3] = 1 -------> 设置串口发送器使能
    USART_CR1[2] = 1 -------> 设置串口接收器使能
    USART_CR1[20 = 1 -------> 设置串口使能

 USART_CR2寄存器作用：初始化串口
1.USART_CR2地址是多少？
    USART_CR2地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x40010000 + 0x04 = 0x40010004
2.USART_CR2寄存器需要配置内容
    USART_CR2[13:12] = 00 ------->设置串口1位停止位

 USART_BRR寄存器作用：设置串口波特率为115200
1.USART_BRR地址是多少？
    USART_BRR地址 = 基地址 + 偏移地址 = 0x40010000 + 0x0C = 0x4001000C
2.如果想知道USART_BRR寄存器需要设置的值，需要参考53.5.7章节，确认串口提供的主频64MHZ，并且设置波特率为115200
    USART_BRR = 64000000 / 115200 = 0x22B

 USART_ISR[7]:判断发送数据寄存器是否为空，为空才可以发送下一个字节数据，为满需要等待发送数据寄存器为空
读0：发送数据寄存器满，需要等待发送数据寄存器为空
读1：发送数据寄存器空，可以发送下一个字节数据


USART_ISR[6]:判断发送数据是否完成，表示一帧数据是否发送完成
读0：发送数据没有完成
读1：发送数据完成

USART_ISR[5]:判断接收数据寄存器是否不为空，只有接收到数据才可以读
读0：没有接收到数据
读1：接收到数据

作业：串口实现字符串、字符的收发：

main.c:

#include "uart4.h"

extern void printf(const char *fmt, ...);

void delay_ms(int ms)

{

	int i,j;

	for(i = 0; i < ms;i++)

		for (j = 0; j < 1800; j++);

}

int main()

{

	hal_uart_init();

	while(1)

	{		

		//hal_putchar(hal_recvchar()+1);

		hal_putstring(hal_recvstring());		

	}

	return 0;

}

头文件:

#ifndef __UART4__
#define __UART4__

//初始化函数
void hal_uart_init();

//发送一个字符
void hal_putchar(const char str);

//发送一个字符串
void hal_putstring(const char *string);

//接收一个字符串
char hal_recvchar();

//接收一个字符串
char *hal_recvstring();



#endif

 函数文件:

#include "uart4.h"
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
#include "stm32mp1xx_uart.h"

//初始化函数
void hal_uart_init(){
	//RCC
	RCC->MP_AHB4ENSETR |= (1 << 1);
	RCC->MP_AHB4ENSETR |= (1 << 6);

	RCC->MP_APB1ENSETR |= (1 << 16);
	//GPIO
	GPIOB->MODER &= ~(3 << 4);
	GPIOB->MODER |= (2 << 4);

	GPIOB->AFRL &= ~(15 << 8);
	GPIOB->AFRL |= (8 << 8);

	GPIOG->MODER &= ~(3 << 22);
	GPIOG->MODER |= (2 << 22);

	GPIOG->AFRH &= ~(0 << 12);
	GPIOG->AFRH |= (6 << 12);

	//UART4
	USART4->CR1 &= ~(1 << 28);
	USART4->CR1 &= ~(1 << 12);
	
	USART4->CR1 &= ~(1 << 10);

	USART4->CR2 &= ~(3 << 12);
	
	USART4->CR1 &= ~(1 << 15);
	
	USART4->PRESC = 0x0;
	
	USART4->BRR = 0x22B;
	
	USART4->CR1 |= (1 << 3);
	
	USART4->CR1 |= (1 << 2);
	
	USART4->CR1 |= (1 << 0);
}

//发送一个字符
void hal_putchar(const char str){
	//判断发送数据寄存器是否为空
	while(!(USART4->ISR & (0x1 << 7)));
	//将要发送的数据，放入到发送数据寄存器中
	USART4->TDR = str;
	//判断发送数据寄存器是否发送完成
	while(!(USART4->ISR & (0x1 << 6)));
}

//发送一个字符串
void hal_putstring(const char *string){
	//判断是否为'\0'，一个字符一个字符进行发送
	int n = 0;
	while(1){
		while(!(USART4->ISR & (0x1 << 7)));
		USART4->TDR = *(string + n);
		while(!(USART4->ISR & (0x1 << 6)));
		if(*(string+n) == '\r'){
			break;
		}
		n ++;
	}
	hal_putchar('\n');
}

//接收一个字符
char hal_recvchar(){
	//判断接收数据寄存器种是否有数据可读
	while(!(USART4->ISR &(0x1 << 5)));
	//将接收数据寄存器的内容，赋值给ch
	static char ch;
	ch = USART4->RDR;
	return ch;
}

char *hal_recvstring(){
	static char *str = "\0";
	int n = 0;
	while(1){
		while(!(USART4->ISR &(0x1 << 5)));
		*(str+n) = USART4->RDR;
		hal_putchar(*(str+n));
		if(*(str+n) == '\r'){
			hal_putchar('\n');
			break;
		}
		n ++;
	}
	return str;
}

结果如下：

字符串：

 字符：

 

 

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