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【转】STM32 + RT Thread OS 学习笔记[二]

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sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
串口通讯例程

通过上面的练习,对STM32项目开发有了一个直观印象,接下来尝试对串口RS232进行操作。

1.   目标需求:

开机打开串口1,侦听上位机(使用电脑串口测试软件)发送的信息,然后原样输送到串口1。


沙发
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:42 | 只看该作者
2.   创建项目
a)   禁用Finsh和console
b)   默认情况下,项目文件包含了finsh,它使用COM1来通讯,另外,console输出(rt_kprintf)也使用了COM1。因此,在运行scons命令生成项目文件之前,修改rtconfig.h,禁用这两项。(下图L65, L70)

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板凳
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:42 | 只看该作者
c)   生成项目文件
运行scons --target=mdk4 –s
打开生成的项目文件,可以看到,文件组finsh已经不再被包含进来了。

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地板
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:43 | 只看该作者
d)   创建echo.c
新建一个C文件echo.c,编写RT_Thread任务入口,COM1侦听,以及初始化函数。示例代码如下:
#include "echo.h"

struct rx_msg
{
    rt_device_t dev;
    rt_size_t   size;
};

static struct rt_messagequeue  rx_mq;
static char uart_rx_buffer[64];
static char msg_pool[2048];

// 串口侦听回调函数
rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    struct rx_msg msg;
    msg.dev = dev;
    msg.size = size;
   
        // 将接收内容放入消息队列
    rt_mq_send(&rx_mq, &msg, sizeof(struct rx_msg));
   
    return RT_EOK;
}

// 任务入口函数
void usr_echo_thread_entry(void* parameter)
{
    struct rx_msg msg;
   
    rt_device_t device;
    rt_err_t result = RT_EOK;
   
        // 从RT系统中获取串口1设备
    device = rt_device_find("uart1");
    if (device != RT_NULL)
    {
                           // 指定接收串口内容的回调函数
        rt_device_set_rx_indicate(device, uart_input);
                           // 以读写方式打开设备
        rt_device_open(device, RT_DEVICE_OFLAG_RDWR);
    }
   
    while(1)
    {
                           // 从消息队列中获取被回调函数放入消息队列中的内容
        result = rt_mq_recv(&rx_mq, &msg, sizeof(struct rx_msg), 50);
        if (result == -RT_ETIMEOUT)
        {
            // timeout, do nothing
        }
      
        if (result == RT_EOK)
        {
            rt_uint32_t rx_length;
           
            rx_length = (sizeof(uart_rx_buffer) - 1) > msg.size ?
                msg.size : sizeof(uart_rx_buffer) - 1;
           
            rx_length = rt_device_read(msg.dev, 0, &uart_rx_buffer[0], rx_length);
            uart_rx_buffer[rx_length] = '\0';
            // 将内容写回到串口1
            rt_device_write(device, 0, &uart_rx_buffer[0], rx_length);
        }
    }
}
// 串口例程初始化函数
void usr_echo_init()
{
    rt_thread_t thread ;
   
    rt_err_t result;
      // 创建消息队列,分配队列存储空间
    result = rt_mq_init(&rx_mq, "mqt", &msg_pool[0], 128 - sizeof(void*), sizeof(msg_pool), RT_IPC_FLAG_FIFO);
   
    if (result != RT_EOK)
    {
        rt_kprintf("init message queue failed.\n");
        return;
    }
    // 创建任务线程
    thread = rt_thread_create("devt",
        usr_echo_thread_entry, RT_NULL,
        1024, 25, 7);
    // 启动任务线程
    if (thread != RT_NULL)
        rt_thread_startup(thread);
}

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sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:44 | 只看该作者
在application.c中加入初始化代码(echo.h略)
L189:usr_echo_init()

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6
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:44 | 只看该作者
在开始编译前,还要修改board.c,注释掉第183行,不然将报错。因为我们禁用了console,所以不需要设置console输出设备。

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7
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:45 | 只看该作者
e)   测试
编译,下载,测试。

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8
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:46 | 只看该作者
3.   程序分析
a)   内存分布
查看编译生成的 obj/rtthread-stm32.map文件,可以看到代码及常量,被下载到芯片的0x8000000地址段,最前面的是中断矢量表,第一个中断地址是RESET,矢量表共0x130个字节。

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9
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:47 | 只看该作者
有初始值的变量定义,从地址段0x20000000开始

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10
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:47 | 只看该作者
对应的Stm32内存映射表,代码和常量被下载到Flash,已初始化变量定位到SRAM(可能是下载到Flash,开机初始化后复制到RAM,而不是直接下载到RAM,不然下次运行,初始值可能已被修改)

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11
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:48 | 只看该作者
这是MDK中芯片内存区域的地址分配

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12
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:48 | 只看该作者
这是J-Link对芯片的定义,内存是512K,类型是On-chip Flash,地址空间从0x08000000到0x0807FFFF

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13
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:49 | 只看该作者
b)   程序运行流程
开机后,从Flash 0x080000000处的中断矢量表,取得RESET中断的处理函数入口地址,跳转到入口函数开始执行RESET中断服务,如下图,RESET中断服务函数定义在startup_stm32f10x_hd.s中,先执行了stm32类库中的SystemInit(),再然后转到main()函数。

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14
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:50 | 只看该作者
SystemInit()主要是对芯片的基本设置,如时钟频率。
RT-Thread中,在BSP目录下提供了startup.c,包含了main()函数,它调用了同文件中的rtthread_startup(),再然后rtthread_startup()调用了rt_application_init(),rt_application_init()则在application.c中定义,用户代码就从这里开始。
另外还有一个重要文件是stm32f10x_it.c,这里面定义了中断服务例程,中断矢量表中的地址指向这个文件中相应的服务函数入口地址。比如,我们的串口1收到上位机的消息后,会产生USART1_IRQ,这时芯片就会在0x08000000开始的中断向量表中找到USART1_IRQHandler()的入口地址,跳转后开始执行中断服务函数USART1_IRQHandler()。

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15
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:51 | 只看该作者

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16
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:51 | 只看该作者
当然,要产生中断,需要在初始化代码中开启中断。

<echo.c>
上面贴出了这个文件的源代码,除了uart_input(),其它都比较直观。在RTT系统中,uart_input()只是USART1_IRQHandler()的一部分,在echo.c的初始化代码中,被注册为uart1这个device(RTT封装对象)的回调函数:
L34:rt_device_set_rx_indicate(device, uart_input);

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17
sunmeat|  楼主 | 2015-1-22 08:52 | 只看该作者
流程参照下图:

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18
aozima| | 2015-1-22 09:30 | 只看该作者
前排围观,支持楼主!

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19
energy1| | 2015-1-29 20:49 | 只看该作者
串口通讯RS232的整个流程都讲的非常详细

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powerful1| | 2015-1-29 21:04 | 只看该作者
对于理解串口通信很有帮助

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