CW32L083的UART单线半双工模式介绍

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cathy 发布于:周三, 05/17/2023 - 14:48 ,关键词:

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。

1.png

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

void RCC_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

void GPIO_Configuration(void) 
{ 
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0}; 
    UARTy_AFTX; //UART TX 复用 
    UARTz_AFTX; U
    ARTy_TXPUR; //UART TX PUR 
    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; //PC3 LED1 / PC2 LED2 
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP; 
    GPIO_Init(CW_GPIOC, &GPIO_InitStructure); P
    C03_SETLOW();//LED灭 
    PC02_SETLOW(); 
}

3、配置UART

void UART_Configuration(void) 
{ 
    UART_InitTypeDef UART_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
    UCLK UART_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 
#define  UARTy                         CW_UART1 
#define  UARTy_CLK                   RCC_APB2_PERIPH_UART1 
#define  UARTy_APBClkENx               RCC_APBPeriphClk_Enable2 
#define  UARTy_GPIO_CLK                RCC_AHB_PERIPH_GPIOA 
#define  UARTy_GPIO                    CW_GPIOA 
#define  UARTy_TxPin                    GPIO_PIN_8 
#define  UARTy_AFTX                    PA08_AFx_UART1TXD() 
#define  UARTy_TXPUR                   PA08_PUR_ENABLE(); 

//UARTz 
#define  UARTz                         CW_UART2 
#define  UARTz_CLK                     RCC_APB1_PERIPH_UART2 
#define  UARTz_APBClkENx               RCC_APBPeriphClk_Enable1 
#define  UARTz_GPIO_CLK                RCC_AHB_PERIPH_GPIOA 
#define  UARTz_GPIO                    CW_GPIOA 
#define  UARTz_TxPin                    GPIO_PIN_6 
#define  UARTz_AFTX                    PA06_AFx_UART2TXD() 
#define  UARTz_TXPUR                   PA06_PUR_ENABLE() 
#define  UARTyz_BaudRate               9600 
#define  UARTyz_UclkFreq                8000000 
#define  TxBufferSize1                   (ARRAY_SZ(TxBuffer1) - 1) 
#define  TxBufferSize2                   (ARRAY_SZ(TxBuffer2) - 1) 
typedef enum {FAILED = 0, PASSED = !FAILED} TestStatus; 
TestStatus Buffercmp(uint8_t* pBuffer1, uint8_t* pBuffer2, uint16_t BufferLength); 
uint8_t TxBuffer1[] = "\r\nCW32L083 UART HalfDuplex: UARTy -> UARTz\r\n"; 
uint8_t TxBuffer2[] = "\r\nCW32L083 UART HalfDuplex: UARTz -> UARTy\r\n"; 
uint8_t RxBuffer1[TxBufferSize2]; uint8_t RxBuffer2[TxBufferSize1]; 
uint32_t NbrOfDataToRead1 = TxBufferSize2; 
uint32_t NbrOfDataToRead2 = TxBufferSize1; 
uint8_t TxCounter1 = 0, RxCounter1 = 0; 
uint8_t TxCounter2 = 0, RxCounter2 = 0; 
volatile TestStatus TransferStatus1 = FAILED, TransferStatus2 = FAILED;

5、主程序

int32_t main(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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