在MM32F013x上实现UART单线半双工的功能应用

本文将介绍在MM32F013x上实现UART单线半双工的功能应用。

UART单线半双工简介

在使用数字舵机通讯时所用到的通信方式为UART通信，但舵机只有三根接线，除去VCC和GND，只有一条通信线，也就是说要实现双向通信，只能使用单线半双工模式。在单线半双工模式下，TX 和 RX 引脚在芯片内部互连。

01 配置流程

单线半双工模式是通过设置UART_SCR寄存器的HDSEL位，在这个模式里UART_SCR 寄存器的SCEN位必须保持清零状态。

在单线半双工模式下，TX和RX引脚在芯片内部互联，使用控制位”HALF DUPLEX SEL”（UART_SCR 中的 HDSEL 位） 选择半双工和全双工通信。

注意

当选择单线半双工模式时RX 不再被使用，当有数据需要发送的时候IO才会被UART驱动，没有数据传输时TX总是被释放，所以使用单线半双工需要外部加上拉。

除此之外通讯上和正常的UART模式类似。由于是单线半双工同一时刻总线上只能有一个节点发送，所以需要软件协议层去管理线上冲突防止多个设备同时发送，当 TXEN 位被设置时，只要数据一写到数据寄存器上，发送就继续。

02 UART_SCR寄存器描述

配置UART_SCR 的HDSEL为1

UART_SCR 寄存器的SCEN位清零

初始化UART1

从官网上下载MM32F013x例程，里面有UART普通模式的配置，在这个基础上我们直接调用UART_HalfDuplexCmd（UART1，ENABLE）;函数接口将串口配置成单线半双工模式，然后IO口初始化只需要配置PA9 TX即可，如下：

void UART1_NVIC_Init（u32 baudrate）

{

UART_InitTypeDef UART_InitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_UART1， ENABLE）;

RCC_AHBPeriphClockCmd（RCC_AHBENR_GPIOA， ENABLE）;

//UART1 NVIC

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

//Baud rate

UART_StructInit（&UART_InitStructure）;

UART_InitStructure.BaudRate = baudrate;

//The word length is in 8-bit data format.

UART_InitStructure.WordLength = UART_WordLength_8b;

UART_InitStructure.StopBits = UART_StopBits_1;

//No even check bit.

UART_InitStructure.Parity = UART_Parity_No;

//No hardware data flow control.

UART_InitStructure.HWFlowControl = UART_HWFlowControl_None;

UART_InitStructure.Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;

UART_Init（UART1， &UART_InitStructure）;

UART_HalfDuplexCmd（UART1，ENABLE）; //Half Duplex Enable

UART_ITConfig（UART1， UART_IT_RXIEN， ENABLE）;

UART_Cmd（UART1， ENABLE）;

GPIO_PinAFConfig（GPIOA， GPIO_PinSource9， GPIO_AF_1）;

//UART1_TX GPIOA.9

GPIO_StructInit（&GPIO_InitStructure）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

}

功能验证测试

UART单线半双工功能测试我们现在拿两个MM32F0133的板子一个做主机一个做从机进行单线收发测试，主机先发送一包数据给从节点，当从节点收到这包数据后再把这包数据发回给主机，然后主机和从机两个板子PA9短接到一起，外部在加一个4.7K上拉电阻。

主机函数处理：

uint8_t txbuff［10］= {0x11，0x22，0x33，0x44，0x55，0x66，0x77，0x88，0x99，0xAA};

s32 main（void）

{

CONSOLE_Init（115200）;//UART2 printf打印

UART1_NVIC_Init（115200）;

printf（“UART Half Duplex TX Test /r/n”）;

UART1_Send_Group（txbuff，sizeof（txbuff））;

printf（“TX Data： ”）;

for（index=0;index

主机UART的中断服务函数里面，将接从机发送的数据存放在Rx_buff里面，当收到一包数据后通过printf打印到串口，和原始发送的数据进行对比。

void UART1_IRQHandler（void）

{

u8 recvbyte;

// Send packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_IT_TXIEN） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_IT_TXIEN）;

}

// Recv packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_ISR_RX） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_ISR_RX）;

recvbyte = UART_ReceiveData（UART1）;

Rx_buff［rx_cnt］ = recvbyte;

rx_cnt++;

if（rx_cnt == 10）

{

gUartRxSta = 1;

rx_cnt = 0;

}

}

}

从机函数处理：

s32 main（void）

{

CONSOLE_Init（115200）;//UART2 printf打印

UART1_NVIC_Init（115200）;

printf（“UART Half Duplex RX Test/r/n”）;

while（1）

{

if（gUartRxSta == 1）//收到一包数据

{

gUartRxSta = 0;

UART1_Send_Group（Rx_buff，10）;

memset（Rx_buff，0x00，10）;

}

}

//return 0;

}

从机UART的中断服务函数里面，将接主机发送的数据存放在Rx_buff里面，当收到一包数据后通过单线半双工这个串口发送回去。

void UART1_IRQHandler（void）

{

u8 recvbyte;

// Send packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_IT_TXIEN） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_IT_TXIEN）;

}

// Recv packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_ISR_RX） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_ISR_RX）;

recvbyte = UART_ReceiveData（UART1）;

Rx_buff［rx_cnt］ = recvbyte;

rx_cnt++;

if（rx_cnt == 10）

{

gUartRxSta = 1;

rx_cnt = 0;

}

}

}

观察测试结果：

然后我们通过主机UART2 的printf打印可以看到主机TX Data 和从机返回的RX Data数据是一样的。

再看看下图逻辑分析仪抓取的逻辑波形，可以也可以看到主机发送的波形和从机返回的波形数据是一样的。

转自：灵动微电子

审核编辑：何安