CW32L010学习笔记

只看该作者 · 2024-11-15 17:46

CW32学习开发笔记

硬件原理图：主芯片

引脚封装图：

CW32L010 是基于 eFlash 的单芯片低功耗微控制器，集成了主频高达 48MHz 的 ARM® Cortex®-M0+ 内核、高速嵌入式存储器（多至 64K 字节 FLASH 和多至 4K 字节 SRAM）以及一系列全面的增强型外设和 I/O 口。所有型号都提供全套的通信接口（二路 UART、一路 SPI 和一路 I2C）、12 位高速 ADC、四组通用和基本定时器、一组低功耗定时器以及一组高级控制 PWM 定时器。

供电电源

使用type-c直接供电即可，不需要再接其他电源转换芯片，CW32L010 可以在 -40℃到 85℃的温度范围内工作，供电电压宽达 1.62V ~ 5.5V。支持 Sleep 和 DeepSleep两种低功耗工作模式。

复位电路

file:///C:/Users/syz/AppData/Roaming/Typora/typora-user-images/image-20241114104524841.png?lastModify=1731663942

滤波电路

内部稳压

调试下载

默认使用SWD接口下载程序，原理图如下：

板载指示灯

用于查看系统运行状态，原理图如下：

软件功能工程创建

具体如何创建工程就不所说明了，官方例程都有说明，我主要说下的我的目录结构设计：

串口通讯

内部集成 2 个通用异步收发器 (UART)，支持异步全双工、同步半双工和单线半双工模式，支持硬件数据流控和多机通信，还支持 LIN（局域互连网络）；可编程数据帧结构，可以通过小数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。内置定时器模块，支持等待超时检测、接收空闲检测、自动波特率检测和通用定时功能。UART 控制器工作在双时钟域下，允许在深度休眠模式下进行数据的接收，接收完成中断可以唤醒 MCU 回到运行模式。注意：仅 UART1 支持 LIN 和定时器功能；UART2 可通过片内外设互联与 BTIM/GTIM/ATIM 的从模式协同工作实现超时定时器相关功能。我们接着实现串口通讯功能；

1.串口功能硬件引脚

使用串口2来是实现通讯，再看引脚的复用功能。

2.代码实现

#include  "bsp_uart2.h"
#include "cw32l010_gpio.h"
#include "cw32l010_uart.h"
#include  "stdio.h"
#include "cw32l010_sysctrl.h"

//UARTx
#define  DEBUG_UARTx                CW_UART2
#define  DEBUG_UART_CLK             SYSCTRL_APB1_PERIPH_UART2
#define  DEBUG_UART_APBClkENx       SYSCTRL_APBPeriphClk_Enable1
#define  DEBUG_UART_BaudRate          115200
#define  DEBUG_UART_UclkFreq          HSIOSC_VALUE    //串口全速运行

//UARTx GPIO
#define  DEBUG_UART_GPIO_CLK          (SYSCTRL_AHB_PERIPH_GPIOB)
#define  DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT    CW_GPIOB
#define  DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN       GPIO_PIN_5
#define  DEBUG_UART_RX_GPIO_PORT    CW_GPIOB
#define  DEBUG_UART_RX_GPIO_PIN       GPIO_PIN_6

//GPIO AF
#define  DEBUG_UART_AFTX             PB05_AFx_UART2TXD()
#define  DEBUG_UART_AFRX             PB06_AFx_UART2RXD()

static void UART_Configuration(void)
{
// //外设时钟使能,放在外设里面自己进行使能

   DEBUG_UART_APBClkENx(DEBUG_UART_CLK, ENABLE);


   UART_InitTypeDef UART_InitStructure = {0};

   UART_InitStructure.UART_BaudRate = DEBUG_UART_BaudRate;
   UART_InitStructure.UART_Over = UART_Over_16;
   UART_InitStructure.UART_Source = UART_Source_PCLK;
   UART_InitStructure.UART_UclkFreq = DEBUG_UART_UclkFreq;
   UART_InitStructure.UART_StartBit = UART_StartBit_FE;
   UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1;
   UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No ;
   UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None;
   UART_InitStructure.UART_Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;
   UART_Init(DEBUG_UARTx, &UART_InitStructure);

}

/**
  * @brief 配置GPIO
  *
  */
static void GPIO_Configuration(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

   //外设时钟使能,放在外设里面自己进行使能
   SYSCTRL_AHBPeriphClk_Enable(DEBUG_UART_GPIO_CLK, ENABLE);

   GPIO_WritePin(DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT, DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN,GPIO_Pin_SET); // 设置TXD的默认电平为高，空闲

   GPIO_InitStructure.Pins = DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN;
   GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
   GPIO_Init(DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

   GPIO_InitStructure.Pins = DEBUG_UART_RX_GPIO_PIN;
   GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP;
   GPIO_Init(DEBUG_UART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

   //UART TX RX 复用
   DEBUG_UART_AFTX;
   DEBUG_UART_AFRX;
}

void UART2_Configuration(void)
{
   UART_Configuration();
   GPIO_Configuration();
}

#ifdef __GNUC__
   /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker->Libraries->Small printf
   set to 'Yes') calls __io_putchar() */
   #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
#else
   #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
#endif /* __GNUC__ */

/**
  * @brief Retargets the C library printf function to the UART.
  *
  */
PUTCHAR_PROTOTYPE
{
   UART_SendData_8bit(DEBUG_UARTx, (uint8_t)ch);

   while (UART_GetFlagStatus(DEBUG_UARTx, UART_FLAG_TXE) == RESET);

   return ch;
}

size_t __write(int handle, const unsigned char * buffer, size_t size)
{
   size_t nChars = 0;

   if (buffer == 0)
   {
      /*
      * This means that we should flush internal buffers.  Since we
      * don't we just return.  (Remember, "handle" == -1 means that all
      * handles should be flushed.)
      */
      return 0;
   }

   for (/* Empty */; size != 0; --size)
   {
      UART_SendData_8bit(DEBUG_UARTx, *buffer++);
      while (UART_GetFlagStatus(DEBUG_UARTx, UART_FLAG_TXE) == RESET);
      ++nChars;
   }

   return nChars;
}

/******************************************************************************
  * EOF (not truncated)
  ******************************************************************************/
#ifdef  USE_FULL_ASSERT
/**
* @brief  Reports the name of the source file and the source line number
*       where the assert_param error has occurred.
* @param  file: pointer to the source file name
* @param  line: assert_param error line source number
* @retval None
*/
void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
{
   /* USER CODE BEGIN 6 */
   /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
      tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
   /* USER CODE END 6 */
}
#endif /* USE_FULL_ASSERT */

3.编写打印测试函数

static void Printf_Function(void)
{
   DEBUG_LOG("\r\n");
   DEBUG_LOG("  Compile time:");
   DEBUG_LOG(__DATE__);
   DEBUG_LOG("  ");
   DEBUG_LOG(__TIME__);
   DEBUG_LOG("\r\n+-------------------+\r\n");
   DEBUG_LOG("%s,%s,%d,%s\r\n", __FUNCTION__,__FILE__,__LINE__,__DATE__);
   DEBUG_LOG("\r\n+-------------------+\r\n");
}

4.查看串口终端信息
使用MobaXterm终端工具查看：

5.注意点

为了让代码支持GNU扩展，keil设置需要注意：

同时，串口打印的时候，添加头文件"stdio.h";

GPIO口输入输出

根据板载资源，使用板载的LED来测试。前面硬件说明的时候提到，使用的引脚为PB00；就直接上代码了。

1.编写驱动代码

#include  "drv_led.h"

// 初始化 LED 引脚
void LED_Init(void)
{
   GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

   __SYSCTRL_GPIOB_CLK_ENABLE();

   GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_NONE;
   GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
   GPIO_InitStruct.Pins = LED_GPIO_PINS;

   GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);

}

// 控制 LED 开关
void LED_Control(GPIO_PinState state)
{
   GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS,state);
}

// 切换 LED 状态
void LED_Toggle(void) {
   GPIO_TogglePin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS);
}

// 读取 LED 状态
int LED_Read(void) {
   return GPIO_ReadPin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS) == GPIO_Pin_SET ? 1 : 0;
}

// 定义并初始化 LED 操作结构体实例
LED_Ops_t myLED = {
   .init = LED_Init,
   .control = LED_Control,
   .toggle = LED_Toggle,
   .read = LED_Read
};

2.编写测试程序

int32_t main(void)
{

   bsp_init();
   driver_init();

   while(1)
   {
      SysTickDelay(1000);
      myLED.toggle();
   }
}

调试下载之后，可直接观察板载LED灯是否在循环闪烁。

调试等级

1.直接上代码，调试等级头文件；

#ifndef __LOG_H
#define __LOG_H
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#define GLOB_LOG_EVEL          LOG_DEBUG

typedef enum {
   FALSE,
   TRUE
   } status;
// 定义日志级别
typedef enum {
   LOG_DEBUG,
   LOG_INFO,
   LOG_WARNING,
   LOG_ERROR
   } LogLevel;

//extern LogMsg lmsg;
// 颜色
#define Blue "\033[34m" // Blue
#define Green "\033[32m" // Green
#define Yellow  "\033[33m" // Yellow
#define Red    "\033[31m" // Red
#define Reset "\033[0m"  // Reset color

// 记录日志的宏定义

#define LOG_MESSAGE(format, ...) printf("[NTP]:%s(),Line:%05d: " format "\r\n", __FUNCTION__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)

void LOG_MSG(LogLevel level, const char *message);
#endif

2.功能函数实现文件：

#include "log.h"

// 日志输出函数
void LOG_MSG(LogLevel level, const char *message) {
   switch (level) {
      case LOG_DEBUG:
         printf(Blue "DEBUG: %s" Reset "\r\n", message);
         break;
      case LOG_INFO:
         printf(Green "INFO: %s" Reset "\r\n", message);
         break;
      case LOG_WARNING:
         printf(Yellow "WARNING: %s" Reset "\r\n", message);
         break;
      case LOG_ERROR:
         printf(Red "ERROR: %s" Reset "\r\n", message);
         break;
      default:
         printf("UNKNOWN: %s\n", message);
         break;
   }
}

3.编写测试函数

/*宏定义错误码信息*/
static void Error_Code_Info(void)
{
   DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_OK);
   DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_E_1);
   DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_E_2);
   DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_MQTT_INFO_ERROR);

   LOG_MSG(LOG_DEBUG, "This is a debug message");
   LOG_MSG(LOG_INFO, "This is an info message");
   LOG_MSG(LOG_WARNING, "This is a warning message");
   LOG_MSG(LOG_ERROR, "This is an error message");
}

4.终端输出

串口中断

CW32单片机的串口有好几种工作方式，异步全双工，同步半双工，单线半双工，由于没有DMA通道，为了避免频繁的进入中断，采用串口接收中断，串口查询发送方式实现收发；

配置简单队列消息，实现方式如下：

1、定义队列结构

#define myQ2_SIZE       512
#define RxBuffer2_SIZE myQ2_SIZE

typedef volatile struct
{
   uint8_t    m_getIdx;
   uint8_t    m_putIdx;
   uint8_t    m_entry[ myQ2_SIZE ];
} myQ2;

extern  myQ2 volatile RxBuffer2;
extern  myQ2 volatile TxBuffer2;

void  UART2_Buffer_Init(void);

2、初始化队列结构

myQ2 volatile RxBuffer2;
myQ2 volatile TxBuffer2;

void  UART2_Buffer_Init(void)
{
   CBUF_Init(RxBuffer2);
   CBUF_Init(TxBuffer2);
}

3、使能串口接收中断

void NVIC_Configuration(void)
{
   //优先级，无优先级分组
   NVIC_SetPriority(DEBUG_UART_IRQ, 0);
   //UARTx中断使能
   NVIC_EnableIRQ(DEBUG_UART_IRQ);


   //使能UARTx RC中断
   UART_ITConfig(DEBUG_UARTx, UART_IT_RC, ENABLE);
   UART_ClearITPendingBit(CW_UART2, UART_IT_RC);

}

4、编写测试函数，实现串口功能收发

int32_t main(void)
{
   bsp_init();
   driver_init();
   while(1)
   {
      uint16_t  dataLen=0;
      dataLen = CBUF_Len(RxBuffer2);
      if(dataLen!=0)
      {
         //拷贝数据
         memcpy((char*)TxBuffer2.m_entry,(char*)RxBuffer2.m_entry,dataLen);
         //查询发送数据
         UART_SendBuf_Polling(CW_UART2,TxBuffer2.m_entry,dataLen);

         USART2_Clear();
      }
      SysTickDelay(1000);
      myLED.toggle();
   }
}

5、查看串口终端收发

从截图可以看出，当前收发数据一致；

控制台Shell

下面介绍下开源项目是 letter-shell，一个功能强大的嵌入式shell，letter shell 3.x是一个C语言编写的，可以嵌入在程序中的嵌入式shell，通俗一点说就是一个串口命令行，可以通过命令行调用、运行程序中的函数。目前 letter-shell 3.0版本支持的功能有：

命令自动补全
快捷键功能定义
命令权限管理
用户管理
变量支持

项目地址：https://github.com/NevermindZZT/letter-shell

移植过程：

1.复制源码到工程中：

2.在自定义接口shell_port.c中实现自己的串口读写函数

#include "shell.h"
#include "main.h"
#include "bsp_uart2.h"
#include "shell_port.h"

Shell shell;
char shellBuffer[512];

/**
  * @brief 用户shell写
  *
  * @param data 数据
  * @param len 数据长度
  *
  * @return short 实际写入的数据长度
  */
short userShellWrite(char *data, unsigned short len)
{
   UART_SendBuf_Polling(CW_UART2,(uint8_t *)data, len);
   return len;
}

/**
  * @brief 用户shell读
  *
  * @param data 数据
  * @param len 数据长度
  *
  * @return short 实际读取到
  */
short userShellRead(char *data, unsigned short len)
{
   return UART2_GetString((uint8_t *)data, len);
}

/**
  * @brief 用户shell上锁
  *
  * @param shell shell
  *
  * @return int 0
  */
int userShellLock(Shell *shell)
{
   return 0;
}

/**
  * @brief 用户shell解锁
  *
  * @param shell shell
  *
  * @return int 0
  */
int userShellUnlock(Shell *shell)
{
   return 0;
}

/**
  * @brief 用户shell初始化
  *
  */
void userShellInit(void)
{

      //注册自己实现的写函数
   shell.write = userShellWrite;
//  shell.read = userShellRead;
   //调用shell初始化函数
   shellInit(&shell, shellBuffer, 512);

}

3.在终端函数中定义

对于裸机环境，在主循环中调用shellTask，或者在接收到数据时，调用shellHandler，我这里在中断中调用

void UART2_IRQHandler(void)
{
   /* USER CODE BEGIN */
   uint8_t TxRxBuffer;
   if (UART_GetITStatus(CW_UART2, UART_IT_RC) != RESET)
   {
      /*使用简易队列进行接收数据*/
      TxRxBuffer = UART_ReceiveData_8bit(CW_UART2);
      shellHandler(&shell,TxRxBuffer);
      CBUF_Push(RxBuffer2, TxRxBuffer);
      UART_ClearITPendingBit(CW_UART2, UART_IT_RC);
   }
   /* USER CODE END */
}