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[RISC-V MCU 应用开发]

第六十五章、CH32V103应用教程——USART-多处理器通信

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本帖最后由 RISCVLAR 于 2021-1-26 17:16 编辑

CH32V103应用教程——USART-多处理器通信

本章教程主要演示USART2作主机,USART3作从机,USART2发送地址 0x02,使USART3退出静默模式,完成后续通信。

1、USART简介及相关函数介绍
通过串口USART可以实现多处理器通信,即将几个USART连接在一个网络里。例如某个USART设备可以是主,它的TX输出和其他USART从设备的RX输入相连接;USART从设备各自的TX输出逻辑地与在一起,并且和主设备的RX输入相连接。
在多处理器配置中,为减少由未被寻址的接收器的参与带来的多余的USART服务开销,通常希望只有被寻址的接收者才被激活,来接收随后的数据。

未被寻址的设备可启用其静默功能置于静默模式。在静默模式里:
● 任何接收状态位都不会被设置。
● 所有接收中断被禁止。
● USART控制寄存器 1(USARTx_CTLR1)中的RWU位被置1。RWU位可以被硬件自动控制或在某个条件下由软件写入。
根据USART_CTLR1寄存器中WAKE位的状态,USART可以通过以下两种方法进入或退出静默模式。
● WAKE位置1:通过进行地址标记检测。
● WAKE位置0:通过进行总线空闲检测。

a、地址标记(address mark)检测(WAKE=1)
在这个模式里,如果MSB是1,该字节被认为是地址,否则被认为是数据。在一个地址字节中,目标接收器的地址被放在4个LSB中。这个4位地址被接收器同它自己地址做比较,接收器本身的地址通过USART控制寄存器2(USARTx_CTLR2)的ADD(地址)域设置。
如果接收到的字节与它的编程地址不匹配时,USART进入静默模式。此时,硬件设置USART 控制寄存器1(USARTx_CTLR1)的RWU位为1,即接收器处于静默模式。接收该字节既不会设置RXNE标志也不会产生中断或发出DMA请求,因为USART已经在静默模式。
当接收到的字节与接收器内编程地址匹配时,USART退出静默模式。然后RWU位被置零,随后的字节被正常接收。收到这个匹配的地址字节时将设置RXNE位,因为RWU位已被清零。
当USART状态寄存器(R32_USARTx_STATR)的RXNE位为0(数据还没收到)时,RWU位可以被写0或1。否则,该次写操作被忽略。

b、总线空闲检测(WAKE=0)
当RWU位被置1时,USART进入静默模式。当检测到一空闲帧时,它被唤醒。然后RWU被硬件清零,但USART状态寄存器(R32_USARTx_STATR)中的IDLE位并不置起。RWU还可以被软件写0。
关于CH32V103 USART具体信息,可参考CH32V103应用手册。USART标准库函数在第三章节已介绍,在此不再赘述。

2、硬件设计
本章教程主要演示USART2作主机,USART3作从机,USART2发送地址 0x02,使USART3退出静默模式,完成后续通信。将开发板USART2与USART3连接起来即可,具体连接方式如下:
硬件连线:PA2 —— PB11
      PA3 —— PB10

3软件设计
本章教程主要进行串口多处理器通信演示,具体程序如下:
usart.h文件
#ifndef __USART_H
#define __USART_H

#include "ch32v10x_conf.h"

void USARTx_CFG(void);

#endif
usart.h文件主要进行函数声明;
usart.c文件

#include "usart.h"

/*******************************************************************************
* Function Name  : USARTx_CFG
* Description    : Initializes the USART2 & USART3 peripheral.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void USARTx_CFG(void)
{
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
  USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2|RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);

  /* USART2 TX-->A.2   RX-->A.3 */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

  /* USART3 TX-->B.10  RX-->B.11 */
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
  USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_9b;
  USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
  USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
  USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
  USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;

  USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
  USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);

  USART_Cmd(USART2, ENABLE);
  USART_Cmd(USART3, ENABLE);
  USART_SetAddress(USART2, 0x1);
  USART_SetAddress(USART3, 0x2);
  USART_WakeUpConfig(USART3, USART_WakeUp_AddressMark);
  USART_ReceiverWakeUpCmd(USART3,ENABLE);                       /* USART3 Into Silence */
}
usart.c文件主要进行串口2和串口3的初始化配置。
main.c文件
int main(void)
{
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);
    printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);

    printf("USART MultiProcessor TEST\r\n");
    USARTx_CFG();                                                 /* USART2 & USART3 Initializes */

    while(1)
    {
        USART_SendData(USART2, 0x102);                              /* Send USART3’s addr */
        while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET) /* waiting for sending finish */
        {
        }
        USART_SendData(USART2, 0xAA);
        while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET) /* waiting for sending finish */
        {
        }
        if(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_RXNE) != RESET)
        {
         if(USART_ReceiveData(USART3) == 0xAA)
         {
          printf("USART3 Receive Data\r\n");
                Delay_Ms(1000);
         }
        }

    }
}
main.c文件主要配置USART2作主机,USART3作从机,USART2发送地址 0x02,使USART3退出静默模式,完成后续通信。

4下载验证
将编译好的程序下载到开发版并复位,串口打印如下:

64、USART-多处理器通信.rar

472.76 KB

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沙发
一刀一级| | 2021-1-26 17:22 | 只看该作者
请问是开源代码吗

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RISCVLAR 2021-1-26 18:34 回复TA
可以下载参考使用 
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