基于APM32F407开发的通用伺服方案的多摩川协议编码器通讯底层配置（DMA方式）

只看该作者 · 2024-12-26 20:10

#申请原创# 使用APM32F407开发伺服方案，使用总线编码器时，可能包括SPI协议或UART协议的编码器，目前市面上应用较广泛的为多摩川协议，采用RS485通讯。

RS485通讯配置是通过一路UART外设来实现的。整个配置过程包括：
1.外设以及串口时钟使能
2.GPIO配置
3.DMA配置
4.寄存器参数配置

这里采用了DMA来进行数据收发，代码使用的是LL库函数版本。整个初始化配置过程如下图：
  void MX_USART3_UART_Init(void)
{
  LL_USART_InitTypeDef USART_InitStruct = {0};
  LL_GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};

  /* Peripheral clock enable */
  LL_APB1_GRP1_EnableClock(LL_APB1_GRP1_PERIPH_USART3);
  LL_AHB1_GRP1_EnableClock(LL_AHB1_GRP1_PERIPH_GPIOD);
  /**USART3 GPIO Configuration
  PD12 ------> USART3_RTS
  PD8 ------> USART3_TX
  PD9 ------> USART3_RX
  */

  GPIO_InitStruct.Pin = RS485_TX_Pin|RS485_RX_Pin;
  GPIO_InitStruct.Mode = LL_GPIO_MODE_ALTERNATE;
  GPIO_InitStruct.Speed = LL_GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
  GPIO_InitStruct.OutputType = LL_GPIO_OUTPUT_PUSHPULL;
  GPIO_InitStruct.Pull = LL_GPIO_PULL_NO;
  GPIO_InitStruct.Alternate = LL_GPIO_AF_7;
  LL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);

  /* USART3 DMA Init */
  /* USART3_RX Init */
  LL_DMA_SetChannelSelection(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_CHANNEL_4);
  LL_DMA_SetDataTransferDirection(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_DIRECTION_PERIPH_TO_MEMORY);
  LL_DMA_SetStreamPriorityLevel(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_PRIORITY_HIGH);
  LL_DMA_SetMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_MODE_CIRCULAR);
  LL_DMA_SetPeriphIncMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_PERIPH_NOINCREMENT);
  LL_DMA_SetMemoryIncMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_MEMORY_INCREMENT);
  LL_DMA_SetPeriphSize(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_MDATAALIGN_BYTE);
  LL_DMA_SetMemorySize(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_MDATAALIGN_BYTE);
  LL_DMA_EnableFifoMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_1);
  LL_DMA_SetFIFOThreshold(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_FIFOTHRESHOLD_1_4);
  LL_DMA_SetMemoryBurstxfer(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_MBURST_SINGLE);
  LL_DMA_SetPeriphBurstxfer(DMA1, LL_DMA_STREAM_1, LL_DMA_MBURST_SINGLE);

  /* USART3_TX Init */
  LL_DMA_SetChannelSelection(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_CHANNEL_4);
  LL_DMA_SetDataTransferDirection(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_DIRECTION_MEMORY_TO_PERIPH);
  LL_DMA_SetStreamPriorityLevel(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_PRIORITY_HIGH);
  LL_DMA_SetMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_MODE_CIRCULAR);
  LL_DMA_SetPeriphIncMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_PERIPH_NOINCREMENT);
  LL_DMA_SetMemoryIncMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_MEMORY_INCREMENT);
  LL_DMA_SetPeriphSize(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_PDATAALIGN_BYTE);
  LL_DMA_SetMemorySize(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_MDATAALIGN_BYTE);
  LL_DMA_EnableFifoMode(DMA1, LL_DMA_STREAM_3);
  LL_DMA_SetFIFOThreshold(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_FIFOTHRESHOLD_1_4);
  LL_DMA_SetMemoryBurstxfer(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_MBURST_SINGLE);
  LL_DMA_SetPeriphBurstxfer(DMA1, LL_DMA_STREAM_3, LL_DMA_MBURST_SINGLE);

  USART_InitStruct.BaudRate = 2500000;
  USART_InitStruct.DataWidth = LL_USART_DATAWIDTH_8B;
  USART_InitStruct.StopBits = LL_USART_STOPBITS_1;
  USART_InitStruct.Parity = LL_USART_PARITY_NONE;
  USART_InitStruct.TransferDirection = LL_USART_DIRECTION_TX_RX;
  USART_InitStruct.HardwareFlowControl = LL_USART_HWCONTROL_NONE;
  USART_InitStruct.OverSampling = LL_USART_OVERSAMPLING_16;
  LL_USART_Init(USART3, &USART_InitStruct);
  LL_USART_ConfigAsyncMode(USART3);
  LL_USART_Enable(USART3);
}

并且在初始化中，还需要完成对MemoryAddress，PeriphAddress的设定，自定义Encoder_txData，Encoder_rxData两个数组来用于存放UART收发的数据。
      LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1, LL_DMA_STREAM_3,LL_USART_DMA_GetRegAddr(USART3));
      LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1, LL_DMA_STREAM_3,(uint32_t)Encoder_txData);
      LL_DMA_SetPeriphAddress(DMA1, LL_DMA_STREAM_1,LL_USART_DMA_GetRegAddr(USART3));
      LL_DMA_SetMemoryAddress(DMA1, LL_DMA_STREAM_1,(uint32_t)Encoder_rxData);