瑞萨RA系列FSP库开发实战指南之DMAC+UART串口收发实验

19.8

实验2：DMAC+UART串口收发

19.8.1

软件设计

19.8.1.1

新建工程

本实验新建工程的步骤与上面的实验1基本一致。

对于e2studio开发环境：

拷贝一份我们之前的e2s工程“19_UART_Receive_Send”，然后将工程文件夹重命名为“20_DMAC_Using_UART”，最后再将它导入到我们的e2studio工作空间中。

对于Keil开发环境：

拷贝一份我们之前的Keil工程“19_UART_Receive_Send”，然后将工程文件夹重命名为“20_DMAC_Using_UART”，并进入该文件夹里面双击Keil工程文件，打开该工程。

工程新建好之后，在工程根目录的“src”文件夹下面新建“dmac”文件夹，再进入“dmac”文件夹里面新建源文件和头文件：“bsp_dmac.c”和“bsp_dmac.h”。工程文件结构如下。

列表14：文件结构

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20_DMAC_Using_UART
├─ ......
└─src
├─ led
│ ├─ bsp_led.c
│ └─ bsp_led.h
├─ debug_uart
│ ├─ bsp_debug_uart.c
│ └─ bsp_debug_uart.h
├─ dmac
│ ├─ bsp_dmac.c
│ └─ bsp_dmac.h
└─ hal_entry.c

19.8.1.2

FSP配置

按照与实验1相同的步骤加入两个r_dmac的Stack，如下图所示。

添加后，配置这两个DMAC模块，一个配置为用于UART发送，一个配置为用于UART接收。

UART4发送的DMAC配置如下：

UART4接收的DMAC配置如下：

19.8.1.3

编写代码

hal_entry入口函数的代码如下。

列表15：代码清单20‑13测试dmac串口

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/* 用户头文件包含 */
#include"led/bsp_led.h"
#include"debug_uart/bsp_debug_uart.h"
#include"dmac/bsp_dmac.h"
#defineBUFFER_SIZE (37)
uint8_tsci_tx_data[BUFFER_SIZE] = {"embedfire-野火 www.embedfire.com
"}
→;
uint8_tsci_rx_data[BUFFER_SIZE];
voidhal_entry(void)
{
/*TODO:add your own code here */
LED_Init();// LED 初始化
Debug_UART4_Init();// SCI4 UART 调试串口初始化
printf("
实验 2：DMAC+UART 串口收发
");
printf("- 蓝、绿灯亮 - 接收成功、发送成功
");
printf("- 蓝色灯亮 - 接收失败、发送成功
");
printf("- 绿色灯亮 - 接收成功、发送失败
");
printf("- 红色灯亮 - 接收失败、发送失败
");
printf("
发送内容如下：
");
/* 通过 CPU 和中断处理程序发送数据 */
R_SCI_UART_Write(&g_uart4_ctrl, &sci_tx_data[0], BUFFER_SIZE);
/* 等待传输完成中断 - 标志位在 UART 的回调函数中 debug_uart4_callback() */
while(false== uart_send_complete_flag );
uart_send_complete_flag =false;
/* 通过 DMAC 和中断处理程序发送数据 */
/* 清零 ICU IELSR 寄存器 */
R_ICU->IELSR[SCI4_RXI_IRQn] =0U;
R_ICU->IELSR[SCI4_TXI_IRQn] =0U;
/* 配置串口接收 DMA 源地址、目标地址、长度 */
set_transfer_dst_src_address(g_transfer_dmac_sci4_rx.p_cfg,
&R_SCI4->RDR,
&sci_rx_data[0]);
set_transfer_length(g_transfer_dmac_sci4_rx.p_cfg, BUFFER_SIZE);
/* 配置串口发送 DMA 源地址、目标地址、长度 */
set_transfer_dst_src_address(g_transfer_dmac_sci4_tx.p_cfg,
&sci_tx_data[0],
(void*)&R_SCI4->TDR);
set_transfer_length(g_transfer_dmac_sci4_tx.p_cfg, BUFFER_SIZE);
/* 开启 DMAC */
DMAC_Init();
/* 手动触发传输数据寄存器空中断 */
R_SCI4->SCR_b.TE =0;
R_SCI4->SCR_b.RE =0;
R_SCI4->SCR |= (0xF0);
// R_SCI4->SCR_b.TE = 0;
// R_SCI4->SCR_b.TIE = 0;
// uint8_t temp = (uint8_t)(R_SCI4->SCR & 0x53); //0x53 = 101 0011
// R_SCI4->SCR = (uint8_t)(0xa0 | temp); //0x0a = 1010 0000
while(1)
{
if((1== dmac_sci4_tx_flag ) && (1== dmac_sci4_rx_flag ))
{
//蓝、绿灯亮 - 接收成功、发送成功
LED1_OFF;
LED2_ON;
LED3_ON;
}
elseif((1== dmac_sci4_tx_flag ) && (0== dmac_sci4_rx_flag ))
{
//蓝色灯亮 - 接收失败、发送成功
LED1_OFF;
LED2_ON;
LED3_OFF;
}
elseif((0== dmac_sci4_tx_flag ) && (1== dmac_sci4_rx_flag ))
{
//绿色灯亮 - 接收成功、发送失败
LED1_OFF;
LED2_OFF;
LED3_ON;
}
else
{
//红色灯亮 - 接收失败、发送失败
LED1_ON;
LED2_OFF;
LED3_OFF;
}
}
#ifBSP_TZ_SECURE_BUILD
/* Enter non-secure code */
R_BSP_NonSecureEnter();
#endif
}
/**
* 判断指定长度的两个数据源是否完全相等，
* 如果完全相等返回 1，只要其中一对数据不相等返回 0
*/
uint8_tBuffercmp(constuint32_t* pBuffer,uint32_t* pBuffer1,uint16_t␣
,
→BufferLength)
{
/* 数据长度递减 */
while(BufferLength--)
{
/* 判断两个数据源是否对应相等 */
if(*pBuffer != *pBuffer1)
{
/* 对应数据源不相等马上退出函数，并返回 0 */
return0;
}
/* 递增两个数据源的地址指针 */
pBuffer++;
pBuffer1++;
}
/* 完成判断并且对应数据相对 */
return1;
}

在bsp_dmac.c文件中编写DMAC初始化等函数，如下所示。

列表16：代码清单20‑14DMAC初始化函数

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/* 初始化 DMAC 模块 */
voidDMAC_Init(void)
{
fsp_err_t err;
/* 配置发送 */
err = g_transfer_on_dmac.open(g_transfer_dmac_sci4_tx.p_ctrl, g_
→transfer_dmac_sci4_tx.p_cfg);
assert(FSP_SUCCESS== err);
err = g_transfer_on_dmac.enable(g_transfer_dmac_sci4_tx.p_ctrl);
assert(FSP_SUCCESS== err);
/* 配置接收 */
err = g_transfer_on_dmac.open(g_transfer_dmac_sci4_rx.p_ctrl, g_
→transfer_dmac_sci4_rx.p_cfg);
assert(FSP_SUCCESS== err);
err = g_transfer_on_dmac.enable(g_transfer_dmac_sci4_rx.p_ctrl);
assert(FSP_SUCCESS== err);
}
voidset_transfer_length(transfer_cfg_tconst * p_config, volatile uint16_
→t _length)
{
p_config->p_info->length = _length;
}
/* 设置传输的源地址和目的地址 */
voidset_transfer_dst_src_address(transfer_cfg_tconst *constp_config,
constvolatileuint8_t * _p_src, constvolatileuint8_t * _p_dest)
{
p_config->p_info->p_src = (voidconst * volatile) _p_src;
p_config->p_info->p_dest = (void* volatile) _p_dest;
}

在bsp_dmac.c文件中分别编写DMAC发送完成中断和接收完成中断的回调函数，如下所示。

列表17：代码清单20‑15DMAC回调函数

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// DMA 传输完成标志位
volatileuint8_t dmac_sci4_tx_flag =0;
volatileuint8_t dmac_sci4_rx_flag =0;
/* DMAC 发送中断回调函数 */
voidtransfer_dmac_sci4_tx_callback(dmac_callback_args_t *p_args)
{
(void)(p_args);
dmac_sci4_tx_flag =1;
}
/* DMAC 接收回调函数 */
voidtransfer_dmac_sci4_rx_callback(dmac_callback_args_t *p_args)
{
(void)(p_args);
dmac_sci4_rx_flag =1;
}

19.8.2

实验现象

比较好的接收方式还是直接使用串口接收，使用环形队列，来接收不定长的数据。

运行代码时，数据字符串”embedfire-野火www.embedfire.com”将传输两次。第一次是通过CPU和中断，第二次是通过DMAC和中断。

然后，使用串口调试助手，向开发板发送相同字符串“embedfire-野火www.embedfire.com”，带回车换行字符。

如果只有蓝色灯亮则代表接收失败、发送成功，如果只有绿色灯亮则代表接收成功、发送失败，如果只有红色灯亮则代表接收失败、发送失败，蓝灯和绿灯同时亮起则是接收和发送都成功。

触发DMA的关键是禁用ICU中断使能寄存器中的中断。如果不这样做，则CPU和DMA之间存在争用情况，并且无法获得预期的结果。