小华HC32F448串口使用

发表于 2023-12-20 14:37

1. 串口GPIO配置
端口号和Pin脚号跟STM32没什么区别。

串口复用功能跟STM32大不一样。

如下图，选自HC32F448 表 2-1 引脚功能表。

1）每个管脚都有对应的管脚名称、中断号，以及功能号

2）调试口默认为TRACE/JTAG功能号，若要使能普通GPIO功能则要关闭调试功能

3）非调试口默认功能号为Func0，即普通GPIO功能。Func2到Func11为定时器或时钟功能，Func12为EXMC/TIMA功能

4）Func32~63为通用复用功能-分为两组，对于同一组的IO，可以配置为UART/I2C/SPI/CAN 4组功能，且Rx/Tx可以互换。而不是像STM32那样，每个IO的复用功能是固定的，对应通讯线必须一一选对。

发表于 2023-12-20 14:38

如下，硬件选择了PB0和PA7作为串口通讯脚，可以在FG1任意选择一个可用串口使用。

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#define USART_RX_PORT                   (GPIO_PORT_B)   /* PB0: USART2_RX */

#define USART_RX_PIN                    (GPIO_PIN_00)

#define USART_RX_GPIO_FUNC              (GPIO_FUNC_37)

#define USART_TX_PORT                   (GPIO_PORT_A)   /* PA7: USART2_TX */

#define USART_TX_PIN                    (GPIO_PIN_07)

#define USART_TX_GPIO_FUNC              (GPIO_FUNC_36)

 

static void UartGpioConfig(void)

{

        GPIO_SetFunc(USART_RX_PORT, USART_RX_PIN, USART_RX_GPIO_FUNC);

    GPIO_SetFunc(USART_TX_PORT, USART_TX_PIN, USART_TX_GPIO_FUNC);

}

发表于 2023-12-20 14:42

2. 串口波特率配置

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static void UartBaudConfig(void)

{

        USART_FCG_ENABLE();

        stc_usart_uart_init_t stcUartInit;

        (void)USART_UART_StructInit(&stcUartInit);

    stcUartInit.u32ClockDiv = USART_CLK_DIV64;

    stcUartInit.u32CKOutput = USART_CK_OUTPUT_ENABLE;

    stcUartInit.u32Baudrate = USART_BAUDRATE;

    stcUartInit.u32OverSampleBit = USART_OVER_SAMPLE_8BIT;

    USART_UART_Init(USART_UNIT, &stcUartInit, NULL);

}

发表于 2023-12-20 14:43

3. 串口接收超时配置
小华HC32F4串口支持的中断与STM32大有不同：

1）HC32 接收数据寄存器满中断，在收到1个字节时就会触发。等同于STM32的RXNE。名字不同

2）HC32 TIMEOUT中断，等同于STM32的空闲中断 IDLE 。HC32通过关联定时器直接配置超时时间，比STM32更加简便。

发表于 2023-12-20 14:43

发表于 2023-12-20 14:44

定时器Timer0被专门用来做串口的计时器，板子用的串口2，所以定时器要配置Timer0_1 B 。

发表于 2023-12-20 14:44

//串口接收超时设置·关联定时器
#define USART_TIMEOUT_BITS             (5000U)
#define TMR0_UNIT                      (CM_TMR0_1)
#define TMR0_CH                      (TMR0_CH_B)
#define TMR0_FCG_ENABLE()             (FCG_Fcg2PeriphClockCmd(FCG2_PERIPH_TMR0_1, ENABLE))

/*
* TMR0_Config()
* 配置串口接收超时
*/
static void TMR0_Config(void)
{
uint16_t u16Div;
uint16_t u16Delay;
uint16_t u16CompareValue;
stc_tmr0_init_t stcTmr0Init;

TMR0_FCG_ENABLE();

/* Initialize TMR0 base function. */
stcTmr0Init.u32ClockSrc = TMR0_CLK_SRC_XTAL32;
stcTmr0Init.u32ClockDiv = TMR0_CLK_DIV8;
stcTmr0Init.u32Func    = TMR0_FUNC_CMP;
if (TMR0_CLK_DIV1 == stcTmr0Init.u32ClockDiv) {
      u16Delay = 7U;
} else if (TMR0_CLK_DIV2 == stcTmr0Init.u32ClockDiv) {
      u16Delay = 5U;
} else if ((TMR0_CLK_DIV4 == stcTmr0Init.u32ClockDiv) || \
            (TMR0_CLK_DIV8 == stcTmr0Init.u32ClockDiv) || \
            (TMR0_CLK_DIV16 == stcTmr0Init.u32ClockDiv)) {
      u16Delay = 3U;
} else {
      u16Delay = 2U;
}

u16Div = (uint16_t)1U << (stcTmr0Init.u32ClockDiv >> TMR0_BCONR_CKDIVA_POS);
u16CompareValue = ((USART_TIMEOUT_BITS + u16Div - 1U) / u16Div) - u16Delay;
stcTmr0Init.u16CompareValue = u16CompareValue;
(void)TMR0_Init(TMR0_UNIT, TMR0_CH, &stcTmr0Init);

TMR0_HWStartCondCmd(TMR0_UNIT, TMR0_CH, ENABLE);
TMR0_HWClearCondCmd(TMR0_UNIT, TMR0_CH, ENABLE);
}

发表于 2023-12-20 14:44

4. 串口中断注册

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#define USART_RX_ERR_IRQn               (INT005_IRQn)

#define USART_RX_ERR_INT_SRC            (INT_SRC_USART2_EI)

#define USART_RX_FULL_IRQn              (INT006_IRQn)

#define USART_RX_FULL_INT_SRC           (INT_SRC_USART2_RI)

#define USART1_RX_TIMEOUT_IRQn          (INT007_IRQn)

#define USART1_RX_TIMEOUT_INT_SRC       (INT_SRC_USART2_RTO)

 

static void USART_RxFull_IrqCallback(void);

static void USART_RxError_IrqCallback(void);

static void USART_RxTimeout_IrqCallback(void);

 

static void RegisterIrq(void)

{

        stc_irq_signin_config_t stcIrqSigninConfig;

        

        /* Register RX full IRQ handler. */

    stcIrqSigninConfig.enIRQn = USART_RX_FULL_IRQn;

    stcIrqSigninConfig.enIntSrc = USART_RX_FULL_INT_SRC;

    stcIrqSigninConfig.pfnCallback = &USART_RxFull_IrqCallback;

    (void)INTC_IrqSignIn(&stcIrqSigninConfig);

    NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqSigninConfig.enIRQn);

    NVIC_SetPriority(stcIrqSigninConfig.enIRQn, DDL_IRQ_PRIO_DEFAULT);

    NVIC_EnableIRQ(stcIrqSigninConfig.enIRQn);

 

    /* Register RX error IRQ handler. */

    stcIrqSigninConfig.enIRQn = USART_RX_ERR_IRQn;

    stcIrqSigninConfig.enIntSrc = USART_RX_ERR_INT_SRC;

    stcIrqSigninConfig.pfnCallback = &USART_RxError_IrqCallback;

    (void)INTC_IrqSignIn(&stcIrqSigninConfig);

    NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqSigninConfig.enIRQn);

    NVIC_SetPriority(stcIrqSigninConfig.enIRQn, DDL_IRQ_PRIO_DEFAULT);

    NVIC_EnableIRQ(stcIrqSigninConfig.enIRQn);

        

        /* Register RX timeout IRQ handler. */

    stcIrqSigninConfig.enIRQn = USART1_RX_TIMEOUT_IRQn;

    stcIrqSigninConfig.enIntSrc = USART1_RX_TIMEOUT_INT_SRC;

    stcIrqSigninConfig.pfnCallback = &USART_RxTimeout_IrqCallback;

    (void)INTC_IrqSignIn(&stcIrqSigninConfig);

    NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqSigninConfig.enIRQn);

    NVIC_SetPriority(stcIrqSigninConfig.enIRQn, DDL_IRQ_PRIO_DEFAULT);

    NVIC_EnableIRQ(stcIrqSigninConfig.enIRQn);

}

发表于 2023-12-20 14:45

5. 串口初始化
LL_PERIPH_WE() 为打开相应寄存器的写使能

LL_PERIPH_WP() 为关闭相应寄存器的写使能

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void UART_Init(void)

{

    LL_PERIPH_WE(LL_PERIPH_ALL);

        

        UartGpioConfig();

        

        UartBaudConfig();

        

        TMR0_Config();

        

        RegisterIrq();

        

    LL_PERIPH_WP(LL_PERIPH_ALL);

        

        USART_FuncCmd(USART_UNIT, ( USART_TX | USART_RX | USART_INT_RX | USART_RX_TIMEOUT | USART_INT_RX_TIMEOUT), ENABLE);

}

发表于 2023-12-20 14:45

6. 串口数据接收处理
USART_RxFull_IrqCallback 中断只负责接收和缓存单字节数据，以及递增数据长度（通过读数据清除标志位）

USART_RxTimeout_IrqCallback 中断处理超时中断（超时中断触发后必须要关闭定时器，和清除标志位）

USART_RxError_IrqCallback 中断处理异常错误

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static void USART_RxFull_IrqCallback(void)

{

        uint8_t u8Data = (uint8_t)USART_ReadData(USART_UNIT);

        if(gps_len < RX_FRAME_LEN_MAX)

                gps_buf[gps_len++] = u8Data;

}

 

static void USART_RxError_IrqCallback(void)

{

        (void)USART_ReadData(USART_UNIT);

 

    USART_ClearStatus(USART_UNIT, (USART_FLAG_PARITY_ERR | USART_FLAG_FRAME_ERR | USART_FLAG_OVERRUN));

}

 

static void USART_RxTimeout_IrqCallback(void)

{

        TMR0_Stop(TMR0_UNIT, TMR0_CH);

 

    USART_ClearStatus(USART_UNIT, USART_FLAG_RX_TIMEOUT);

        

        GpsRxCallBack(gps_buf, gps_len);

        gps_len = 0;

}

发表于 2023-12-20 14:45

对于GPS、Wifi这类不频繁的数据交互，用到超时中断和接收寄存器满就可以处理数据了。

对于4G/蓝牙等有持续大量数据交互的模块，就需要用到DMA了。

发表于 2023-12-20 14:45

7. 串口数据发送

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static int32_t UartSendByte(CM_USART_TypeDef *UART, uint8_t ch)

{

        uint32_t u32TxEmpty = 0UL;

    __IO uint32_t u32TmpCount = 0UL;

        uint32_t u32Timeout = HCLK_VALUE/USART_BAUDRATE;

        int32_t i32Ret = LL_ERR_INVD_PARAM;

        

        /* Wait TX data register empty */

        while ((u32TmpCount <= u32Timeout) && (0UL == u32TxEmpty)) {

                u32TxEmpty = READ_REG32_BIT(UART->SR, USART_SR_TXE);

                u32TmpCount++;

        }

 

        if (0UL != u32TxEmpty) {

                WRITE_REG16(UART->TDR, ch);

                i32Ret = LL_OK;

        } else {

                i32Ret = LL_ERR_TIMEOUT;

        }

                

        return i32Ret;

}

发表于 2023-12-20 14:45

8. DMA接收配置和处理
DMA配置方式与STM32基本相同：

1）设置DMA源地址和源地址增长类型，设置目的地址和目的地址增长类型

DMA接收属于串口数据寄存器到内存，即源地址固定，目的地址递增

DMA发送属于内存到串口数据寄存器，即源地址递增，目的地址固定

2）设置位宽、传输大小、传输块数

所不同的是，HC32有一个可配置的自动运行系统AOS。

可以配置AOS源和AOS目标.

AOS源可以是DMA传输完成、UART接收数据、定时器上溢和下溢、event电平变化等等。

AOS目标可以是DMA传输、定时器计数、ADC模数转换、event事件等等

发表于 2023-12-20 14:46

如下是DMA初始化配置的参考代码，配置了串口DMA接收和串口DMA发送：

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//DMA单元

#define RX_DMA_UNIT                     (CM_DMA1)

//DMA通道号·通道号越小优先级越高

#define RX_DMA_CH                       (DMA_CH0)

//DMA单元时钟

#define RX_DMA_FCG_ENABLE()             (FCG_Fcg0PeriphClockCmd(FCG0_PERIPH_DMA1, ENABLE))

//AOS系统的目标·触发DMA1通道0传输

#define RX_DMA_TRIG_SEL                 (AOS_DMA1_0)

//AOS系统的触发源·接收数据寄存器满中断

#define RX_DMA_TRIG_EVT_SRC             (EVT_SRC_USART1_RI)

//AOS系统的目标·DMA完成中断

#define RX_DMA_RECONF_TRIG_SEL          (AOS_DMA_RC)

//AOS系统的触发源·AOS_STRG中断源

#define RX_DMA_RECONF_TRIG_EVT_SRC      (EVT_SRC_AOS_STRG)

//DMA传输完成中断·通道号1

#define RX_DMA_TC_INT                   (DMA_INT_TC_CH0)

//DMA传输完成标志·通道号2

#define RX_DMA_TC_FLAG                  (DMA_FLAG_TC_CH0)

//DMA传输完成中断号

#define RX_DMA_TC_IRQn                  (INT000_IRQn)

//DMA传输完成中断源

#define RX_DMA_TC_INT_SRC               (INT_SRC_DMA1_TC0)

 

//串口DMA发送配置

#define TX_DMA_UNIT                     (CM_DMA2)

#define TX_DMA_CH                       (DMA_CH0)

#define TX_DMA_FCG_ENABLE()             (FCG_Fcg0PeriphClockCmd(FCG0_PERIPH_DMA2, ENABLE))

#define TX_DMA_TRIG_SEL                 (AOS_DMA2_0)

#define TX_DMA_TRIG_EVT_SRC             (EVT_SRC_USART1_TI)

#define TX_DMA_TC_INT                   (DMA_INT_TC_CH0)

#define TX_DMA_TC_FLAG                  (DMA_FLAG_TC_CH0)

#define TX_DMA_TC_IRQn                  (INT001_IRQn)

#define TX_DMA_TC_INT_SRC               (INT_SRC_DMA2_TC0)

 

/*******************************************************************************

 * Local variable definitions ('static')

 ******************************************************************************/

static __IO en_flag_status_t m_enTxEnd = SET;

static uint8_t m_4gRxBuf[RX_FRAME_LEN_MAX];

static uint8_t *m_auTxBuf = NULL;

 

/*******************************************************************************

 * Local function definitions ('static')

 ******************************************************************************/

static void RX_DMA_TC_IrqCallback(void);

static void TX_DMA_TC_IrqCallback(void);

 

/*

 * DMA_Config()

 * 配置串口DMA接收和DMA发送

*/

static int32_t DMA_Config(void)

{

    int32_t i32Ret;

    stc_dma_init_t stcDmaInit;

    stc_dma_llp_init_t stcDmaLlpInit;

    stc_irq_signin_config_t stcIrqSignConfig;

    static stc_dma_llp_descriptor_t stcLlpDesc;

 

    //使能DMA和FCG时钟

    RX_DMA_FCG_ENABLE();

    TX_DMA_FCG_ENABLE();

    FCG_Fcg0PeriphClockCmd(FCG0_PERIPH_AOS, ENABLE);

 

    /* USART_RX_DMA */

    (void)DMA_StructInit(&stcDmaInit);

    stcDmaInit.u32IntEn = DMA_INT_ENABLE;//DMA interrupt enable

    stcDmaInit.u32BlockSize = 1UL;//DMA block size

    stcDmaInit.u32TransCount = ARRAY_SZ(m_4gRxBuf);//DMAbuf大小

    stcDmaInit.u32DataWidth = DMA_DATAWIDTH_8BIT;//DMAbuf位宽

    stcDmaInit.u32DestAddr = (uint32_t)m_4gRxBuf;//DMAbuf地址

    stcDmaInit.u32SrcAddr = (uint32_t)(&USART_UNIT->RDR);//由外设到内存的 外设地址 -> 串口数据寄存器

    stcDmaInit.u32SrcAddrInc = DMA_SRC_ADDR_FIX;//由外设到内存的 源地址模式 固定

    stcDmaInit.u32DestAddrInc = DMA_DEST_ADDR_INC;//由外设到内存的 目标地址模式 自动递增

    i32Ret = DMA_Init(RX_DMA_UNIT, RX_DMA_CH, &stcDmaInit);

    if (LL_OK == i32Ret) 

        {

        (void)DMA_LlpStructInit(&stcDmaLlpInit);

        stcDmaLlpInit.u32State = DMA_LLP_ENABLE;

        stcDmaLlpInit.u32Mode  = DMA_LLP_WAIT;

        stcDmaLlpInit.u32Addr  = (uint32_t)&stcLlpDesc;

        (void)DMA_LlpInit(RX_DMA_UNIT, RX_DMA_CH, &stcDmaLlpInit);//初始化DMA链表指针

 

        stcLlpDesc.SARx   = stcDmaInit.u32SrcAddr;

        stcLlpDesc.DARx   = stcDmaInit.u32DestAddr;

        stcLlpDesc.DTCTLx = (stcDmaInit.u32TransCount << DMA_DTCTL_CNT_POS) | (stcDmaInit.u32BlockSize << DMA_DTCTL_BLKSIZE_POS);;

        stcLlpDesc.LLPx   = (uint32_t)&stcLlpDesc;

        stcLlpDesc.CHCTLx = stcDmaInit.u32SrcAddrInc | stcDmaInit.u32DestAddrInc | stcDmaInit.u32DataWidth |  \

                            stcDmaInit.u32IntEn      | stcDmaLlpInit.u32State    | stcDmaLlpInit.u32Mode;

 

        DMA_ReconfigLlpCmd(RX_DMA_UNIT, RX_DMA_CH, ENABLE);

        DMA_ReconfigCmd(RX_DMA_UNIT, ENABLE);

        AOS_SetTriggerEventSrc(RX_DMA_RECONF_TRIG_SEL, RX_DMA_RECONF_TRIG_EVT_SRC);

 

        stcIrqSignConfig.enIntSrc = RX_DMA_TC_INT_SRC;

        stcIrqSignConfig.enIRQn  = RX_DMA_TC_IRQn;

        stcIrqSignConfig.pfnCallback = &RX_DMA_TC_IrqCallback;

        (void)INTC_IrqSignIn(&stcIrqSignConfig);

        NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqSignConfig.enIRQn);

        NVIC_SetPriority(stcIrqSignConfig.enIRQn, DDL_IRQ_PRIO_DEFAULT);

        NVIC_EnableIRQ(stcIrqSignConfig.enIRQn);

 

        AOS_SetTriggerEventSrc(RX_DMA_TRIG_SEL, RX_DMA_TRIG_EVT_SRC);

 

        DMA_Cmd(RX_DMA_UNIT, ENABLE);

        DMA_TransCompleteIntCmd(RX_DMA_UNIT, RX_DMA_TC_INT, ENABLE);

        (void)DMA_ChCmd(RX_DMA_UNIT, RX_DMA_CH, ENABLE);

    }

        

    (void)DMA_StructInit(&stcDmaInit);

    stcDmaInit.u32IntEn = DMA_INT_ENABLE;

    stcDmaInit.u32BlockSize = 1UL;

    stcDmaInit.u32TransCount = ARRAY_SZ(m_4gRxBuf);

    stcDmaInit.u32DataWidth = DMA_DATAWIDTH_8BIT;

    stcDmaInit.u32DestAddr = (uint32_t)(&USART_UNIT->TDR);

    stcDmaInit.u32SrcAddr = (uint32_t)m_4gRxBuf;

    stcDmaInit.u32SrcAddrInc = DMA_SRC_ADDR_INC;

    stcDmaInit.u32DestAddrInc = DMA_DEST_ADDR_FIX;

    i32Ret = DMA_Init(TX_DMA_UNIT, TX_DMA_CH, &stcDmaInit);

    if (LL_OK == i32Ret)

        {

        stcIrqSignConfig.enIntSrc = TX_DMA_TC_INT_SRC;

        stcIrqSignConfig.enIRQn  = TX_DMA_TC_IRQn;

        stcIrqSignConfig.pfnCallback = &TX_DMA_TC_IrqCallback;

        (void)INTC_IrqSignIn(&stcIrqSignConfig);

        NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqSignConfig.enIRQn);

        NVIC_SetPriority(stcIrqSignConfig.enIRQn, DDL_IRQ_PRIO_DEFAULT);

        NVIC_EnableIRQ(stcIrqSignConfig.enIRQn);

 

        AOS_SetTriggerEventSrc(TX_DMA_TRIG_SEL, TX_DMA_TRIG_EVT_SRC);

 

        DMA_Cmd(TX_DMA_UNIT, ENABLE);

        DMA_TransCompleteIntCmd(TX_DMA_UNIT, TX_DMA_TC_INT, ENABLE);

    }

        

    return i32Ret;

}

发表于 2023-12-20 14:46

如下是DMA接收处理代码：

1）USART_RxTimeout_IrqCallback

重启AOS系统

关闭串口超时定时器，清除串口超时标志位。

处理DMA接收数据。

2）RX_DMA_TC_IrqCallback

即接收完成中断

硬件上需要清除中断标志位

3）USART_TxComplete_IrqCallback

即串口发送完成中断

硬件上需要清除标志位，一般要失能发送中断

发表于 2023-12-20 14:46

复制

//串口接收超时中断

static void USART_RxTimeout_IrqCallback(void)

{

    uint16_t unLen = RX_FRAME_LEN_MAX - (uint16_t)DMA_GetTransCount(RX_DMA_UNIT, RX_DMA_CH);

        

    AOS_SW_Trigger();

 

    TMR0_Stop(TMR0_UNIT, TMR0_CH);

 

    USART_ClearStatus(USART_UNIT, USART_FLAG_RX_TIMEOUT);

        

        if(unLen != 0 && unLen != RX_FRAME_LEN_MAX)

                DtuRxCallBack(m_4gRxBuf, unLen);

}

 

//串口DMA接收·传输完成中断

static void RX_DMA_TC_IrqCallback(void)

{

        DtuRxCallBack(m_4gRxBuf, RX_FRAME_LEN_MAX);

        

    DMA_ClearTransCompleteStatus(RX_DMA_UNIT, RX_DMA_TC_FLAG);

}

 

//串口发送完成中断

static void USART_TxComplete_IrqCallback(void)

{

        m_enTxEnd = SET;

        DtuTxCallBack(m_auTxBuf);

        

        USART_FuncCmd(USART_UNIT, (USART_TX | USART_INT_TX_CPLT), DISABLE);

        

    USART_ClearStatus(USART_UNIT, USART_FLAG_TX_CPLT);

}

 

//串口接收错误中断

static void USART_RxError_IrqCallback(void)

{

    (void)USART_ReadData(USART_UNIT);

 

    USART_ClearStatus(USART_UNIT, (USART_FLAG_PARITY_ERR | USART_FLAG_FRAME_ERR | USART_FLAG_OVERRUN));

}

 

//串口DMA发送·传输完成中断

static void TX_DMA_TC_IrqCallback(void)

{

    USART_FuncCmd(USART_UNIT, USART_INT_TX_CPLT, ENABLE);

 

    DMA_ClearTransCompleteStatus(TX_DMA_UNIT, TX_DMA_TC_FLAG);

}

发表于 2023-12-20 14:46

9. DMA发送

复制

//串口DMA发送

void DtuDMASend(uint8_t *pBuf, uint16_t u16TxLen)

{

#if 0 //串口发送数据打印

        printf("Tx: ");

        for(uint16_t i = 0; i < u16TxLen; i++)

        {

                printf("%02X",pBuf[i]);

        }

        printf("\r\n");

#endif

        

        //等待上一包发完

        while(m_enTxEnd == RESET);

        m_enTxEnd = RESET;

        m_auTxBuf = pBuf;

        

        //启动DMA传输

        DMA_SetSrcAddr(TX_DMA_UNIT, TX_DMA_CH, (uint32_t)pBuf);

        DMA_SetTransCount(TX_DMA_UNIT, TX_DMA_CH, u16TxLen);

        (void)DMA_ChCmd(TX_DMA_UNIT, TX_DMA_CH, ENABLE);

        USART_FuncCmd(USART_UNIT, USART_TX, ENABLE);

}

发表于 2024-7-31 22:47

某些引脚用于调试功能 TRACE/JTAG。如果要这些引脚用于普通 GPIO 功能，必须关闭调试功能。

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