CW32L083的UART单线半双工模式介绍

一、简介

半双工即Half duplex Communication，是指在通信过程的任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但同时只有一个方向上的传输存在。由于这种方式要频繁变换信道方向，故效率低，但可以节约传输线路。半双工方式适用于终端与终端之间的会话式通信。

二、实际操作（以CW32L083为例）

设置 UARTx_CR2.SIGNAL 为 1 使 UART 工作于单线半双工工作模式。在该模式下，使用 UARTx_TXD 引脚进行数据的发送和接收，不占用 UARTx_RXD 引脚（UARTx_RXD 可作通用 IO 使用）。写数据到 UARTx_TDR 寄存器后，UARTx_TXD 引脚立即进入发送状态，输出 UARTx_TDR 寄存器中的数据。数据 发送完成后，UARTx_TXD 引脚恢复到常态的接收状态。没有发送数据时，UARTx_TXD 引脚处于接收状态，数据接收完成后，接收完成标志位 UARTx_ISR.RC 会被硬件置 位，此时应尽快读取 UARTx_RDR 寄存器，并清除 UARTx_ISR.RC 标志位。

UART工作在单线半双工模式时，UARTx_TXD引脚需要配置为开漏输出。另外用户应采取适当的应用层保护机制，以确保不会出现多主机同时向总线发送数据。

三、UART单线半双工通信示例

硬件采用CW32L083VxTx StartKit单板，用杜邦线连接PA08和PA06引脚。

UARTy查询方式发送TxBuffer1缓冲区中的数据，UARTz查询方式接收数据，并存储到RxBuffer2缓冲区。

UARTz查询方式发送TxBuffer2缓冲区中的数据，UARTy查询方式接收数据，并存储到RxBuffer1缓冲区。

比较TxBuffer1和RxBuffer2、TxBuffer2和RxBuffer1，如果数据一致，则LED1亮，否则LED2亮。

1、配置RCC

voidRCC_Configuration(void)
{
RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);//SYSCLK=HSI=8MHz=HCLK=PCLK
RCC_AHBPeriphClk_Enable(UARTy_GPIO_CLK|UARTz_GPIO_CLK|
RCC_AHB_PERIPH_GPIOC,ENABLE);//外设时钟使能
UARTy_APBClkENx(UARTy_CLK,ENABLE);
UARTz_APBClkENx(UARTz_CLK,ENABLE);
}

2、配置GPIO

voidGPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure={0};
UARTy_AFTX;//UARTTX复用
UARTz_AFTX;U
ARTy_TXPUR;//UARTTXPUR
UARTz_TXPUR;
GPIO_InitStructure.Pins=UARTy_TxPin;
GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_OD;//开漏输出
GPIO_Init(UARTy_GPIO, GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pins=UARTz_TxPin;
GPIO_Init(UARTz_GPIO, GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.Pins=GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_2;//PC3LED1/PC2LED2
GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_Init(CW_GPIOC, GPIO_InitStructure);P
C03_SETLOW();//LED灭
PC02_SETLOW();
}

3、配置UART

voidUART_Configuration(void)
{
UART_InitTypeDefUART_InitStructure={0};

UART_InitStructure.UART_BaudRate=UARTyz_BaudRate;//波特率
UART_InitStructure.UART_Over=UART_Over_16;//采样方式
UART_InitStructure.UART_Source=UART_Source_PCLK;//传输时钟源
UCLKUART_InitStructure.UART_UclkFreq=UARTyz_UclkFreq;//传输时钟UCLK频率
UART_InitStructure.UART_StartBit=UART_StartBit_FE;//起始位判定方式
UART_InitStructure.UART_StopBits=UART_StopBits_1;//停止位长度
UART_InitStructure.UART_Parity=UART_Parity_No;//校验方式
UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl=UART_HardwareFlowControl_None;
UART_InitStructure.UART_Mode=UART_Mode_Rx|UART_Mode_Tx;//发送/接收使能
UART_Init(UARTy, UART_InitStructure);
UART_Init(UARTz, UART_InitStructure);
}

4、定义变量

//UARTy
#defineUARTyCW_UART1
#defineUARTy_CLKRCC_APB2_PERIPH_UART1
#defineUARTy_APBClkENxRCC_APBPeriphClk_Enable2
#defineUARTy_GPIO_CLKRCC_AHB_PERIPH_GPIOA
#defineUARTy_GPIOCW_GPIOA
#defineUARTy_TxPinGPIO_PIN_8
#defineUARTy_AFTXPA08_AFx_UART1TXD()
#defineUARTy_TXPURPA08_PUR_ENABLE();

//UARTz
#defineUARTzCW_UART2
#defineUARTz_CLKRCC_APB1_PERIPH_UART2
#defineUARTz_APBClkENxRCC_APBPeriphClk_Enable1
#defineUARTz_GPIO_CLKRCC_AHB_PERIPH_GPIOA
#defineUARTz_GPIOCW_GPIOA
#defineUARTz_TxPinGPIO_PIN_6
#defineUARTz_AFTXPA06_AFx_UART2TXD()
#defineUARTz_TXPURPA06_PUR_ENABLE()
#defineUARTyz_BaudRate9600
#defineUARTyz_UclkFreq8000000
#defineTxBufferSize1(ARRAY_SZ(TxBuffer1)-1)
#defineTxBufferSize2(ARRAY_SZ(TxBuffer2)-1)
typedefenum{FAILED=0,PASSED=!FAILED}TestStatus;
TestStatusBuffercmp(uint8_t*pBuffer1,uint8_t*pBuffer2,uint16_tBufferLength);
uint8_tTxBuffer1[]="rnCW32L083UARTHalfDuplex:UARTy->UARTzrn";
uint8_tTxBuffer2[]="rnCW32L083UARTHalfDuplex:UARTz->UARTyrn";
uint8_tRxBuffer1[TxBufferSize2];uint8_tRxBuffer2[TxBufferSize1];
uint32_tNbrOfDataToRead1=TxBufferSize2;
uint32_tNbrOfDataToRead2=TxBufferSize1;
uint8_tTxCounter1=0,RxCounter1=0;
uint8_tTxCounter2=0,RxCounter2=0;
volatileTestStatusTransferStatus1=FAILED,TransferStatus2=FAILED;

5、主程序

int32_tmain(void)
{
RCC_Configuration();//配置RCC
GPIO_Configuration();//配置GPIO
UART_Configuration();//配置UART
UART_HalfDuplexCmd(UARTy,ENABLE);//单线半双工UARTy
UART_HalfDuplexCmd(UARTz,ENABLE);//单线半双工UARTz
while(NbrOfDataToRead2--)//UARTy->UARTz
{
//UARTy发送一个字节数据
UART_SendData_8bit(UARTy,TxBuffer1[TxCounter1++]);
while(UART_GetFlagStatus(UARTy,UART_FLAG_TXE)==RESET);
//UARTz等待RC
while(UART_GetFlagStatus(UARTz,UART_FLAG_RC)==RESET);
UART_ClearFlag(UARTz,UART_FLAG_RC);
RxBuffer2[RxCounter2++]=UART_ReceiveData_8bit(UARTz);
}
while(NbrOfDataToRead1--)//UARTz->UARTy
{
//UARTz发送一个字节数据
UART_SendData_8bit(UARTz,TxBuffer2[TxCounter2++]);
while(UART_GetFlagStatus(UARTz,UART_FLAG_TXE)==RESET);
//UARTy等待RC
while(UART_GetFlagStatus(UARTy,UART_FLAG_RC)==RESET);
UART_ClearFlag(UARTy,UART_FLAG_RC);
RxBuffer1[RxCounter1++]=UART_ReceiveData_8bit(UARTy);
}
//检查收发数据一致性
TransferStatus1=Buffercmp(TxBuffer1,RxBuffer2,TxBufferSize1);
TransferStatus2=Buffercmp(TxBuffer2,RxBuffer1,TxBufferSize2);
if(TransferStatus1==PASSED  TransferStatus2==PASSED)//PASSED
{
//LED1亮
PC03_SETHIGH();
}
else//FAILED
{
PC02_SETHIGH();//LED2亮
}
while(1)
{
}
}

6、测试结果：UART半双工通信方式工作正常， LED1亮。

来源：武汉芯源半导体

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审核编辑 黄宇