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--- icore4t_3 [2020/01/15 16:28]
zgf
+++ icore4t_3 [2022/03/22 10:38] (当前版本)
sean
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+|  V1.0  |  2020-01-15  |  gingko  |  初次建立  |
 ===== STM32CubeMX教程三——UART通信实验 =====
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 {{ :icore4t:icore4t_cube_3_12.png?direct |}}
 创建成功，打开工程。
+===== 实验三：UART通信实验——通过命令控制LED =====
+==== 一、 实验目的与意义 ====
+  - 了解STM32 GPIO结构
+  - 了解STM32 GPIO 特征
+  - 掌握USART的使用方法
+  - 掌握STM32 HAL库中USART属性的配置方法
+  - 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法
+==== 二、 实验设备及平台 ====
+  - iCore4T 双核心板[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c.w4024-251734887.1.702b532fIH316i&id=610595120319&scene=taobao_shop|点击购买]]
+  - JLINK（或相同功能）仿真器[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5-c.w4002-251734908.13.36d92b617JpZ3V&id=554869837940|点击购买]]
+  - Micro USB线缆
+  - Keil MDK 开发平台
+  - STM32CubeMX开发平台
+  - 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机
+==== 三、 实验原理 ====
+**UART简介**
+  * UART:通用同步/异步串行接收/发送器，由时钟发生器、数据发送器和接收器三大部分组成。UART是一个全双工通用同步/异步串行收发模块，该接口是一个高度灵活的串行通信设备。STM32H750IBKx具有8个UART收发器，可使用相应的代码使能后使用。
+**UART特点**
+  * 全双工操作(相互独立的接收数据和发送数据)。
+  * 同步操作时，可主机时钟同步，也可从机时钟同步。
+  * 支持8和9位数据位，1或2位停止位的串行数据帧结构。
+  * 由硬件支持的奇偶校验位发生和检验。
+  * 数据溢出检测。
+  * 帧错误检测。
+  * 包括错误起始位的检测噪声滤波器和数字低通滤波器。
+  * 三个完全独立的中断，TX发送完成、TX发送数据寄存器空、RX接收完成。
+  * 支持多机通信模式。
+  * 支持倍速异步通信模式。
+**UART时序**
+{{ :icore4t:icore4t_arm_hal_3_1.png?direct |}}
+  * 空闲位：高电平。
+  * 启动位：一个低电平。
+  * 字符数据：可以选择8和9位数据位。
+  * 奇偶校验位：根据需要选择是否进行校验。
+  * 停止位：一个高电平。
+  * 本试验使用的芯片STM32H750IBKx，使用UART为USART_2，引脚位PD5和PD6，经过串口转USB芯片CH340转换后，可通过USB接口与计算机通讯。计算机安装 CH340 驱动后，可通过串口工具来接收串口发送的数据和向串口发送给数据。用串口工具打开iCore4T对应的端口，波特率设为115200，发送相应的命令，便可以控制ARM LED的亮灭情况。串口命令如下表：
+|LED_RED_ON\r\n	        |LED红灯亮|
+|LED_RED_OFF\r\n	|LED红灯灭|
+原理图如下图所示：
+{{ :icore4t:icore4t_arm_hal_3_2.png?direct |}}
+==== 四、 实验程序 ====
+. 主函数
+<code c>
+int main(void)
+{
+  int i;
+  char buffer[20];
+  HAL_Init();
+  SystemClock_Config();  //配置系统时钟
+  MX_GPIO_Init();        //初始化所有已配置的外围设备
+  MX_USART2_UART_Init();
+  usart2.initialize(115200); //串口波特率设置
+  i2c.initialize();
+  axp152.initialize();
+  axp152.set_dcdc1(3500);//[ARM & FPGA BK1/2/6 &OTHER]
+  axp152.set_dcdc2(1200);//[FPGA INT & PLL D]
+  axp152.set_aldo1(2500);//[FPGA PLL A]
+  axp152.set_dcdc4(3300);//[POWER_OUTPUT]
+  axp152.set_dcdc3(3300);//[FPGA BK4][Adjustable]
+  axp152.set_aldo2(3300);//[FPGA BK3][Adjustable]
+  axp152.set_dldo1(3300);//[FPGA BK7][Adjustable]
+  axp152.set_dldo2(3300);//[FPGA BK5][Adjustable]
+  usart2.printf("Hello, I am iCore4T!\r\n");//串口信息输出
+  while (1)
+  {
+    if(usart2.receive_ok_flag){ //接收完成
+      usart2.receive_ok_flag = 0;
+      for(i = 0;i < 20;i++){
+        buffer[i] = tolower(usart2.receive_buffer[i]);
+      }//比较接收信息
+      if(memcmp(buffer,"led_on",strlen("led_on")) == 0){
+        LED_ON;
+        usart2.printf("ok!\r\n");
+      }
+      if(memcmp(buffer,"led_off",strlen("led_off")) == 0){
+        LED_OFF;
+        usart2.printf("ok!\r\n");
+      }
+    }
+  }
+}
+</code>
+. UART结构体定义
+<code c>
+UART_HandleTypeDef huart2;
+</code>
+  * UART的名称定义，这个结构体中存放了UART所有用到的功能，后面的别名就是我们所用的UART串口的别名
+<code c>
+typedef struct __UART_HandleTypeDef
+{
+  USART_TypeDef                  *Instance;
+//UART寄存器基地址
+  UART_InitTypeDef               Init;
+  //UART通信参数
+  uint8_t                         * pTxBuffPtr;
+  //指向UART Tx传输缓冲区的指针
+  uint16_t                        TxXferSize;
+  //UART Tx传输大小
+  __IO uint16_t                  TxXferCount;
+  //UART Tx传输计数器
+  uint8_t                         * pRxBuffPtr;
+  //指向UART Rx传输缓冲区的指针
+  uint16_t                        RxXferSize;
+//UART Rx传输大小
+  __IO uint16_t                  RxXferCount;
+//UART Rx传输计数器
+  DMA_HandleTypeDef             * hdmatx;
+//UART Tx DMA句柄参数
+  DMA_HandleTypeDef             * hdmarx;
+//UART Rx DMA句柄参数
+  HAL_LockTypeDef                Lock;
+//锁定对象
+  __IO HAL_UART_StateTypeDef   gState;
+  //与全局句柄管理有关的UART状态信息并且与Tx操作有关。
+  __IO HAL_UART_StateTypeDef   RxState;
+//与Rx操作有关的UART状态信息
+  __IO uint32_t                   ErrorCode;
+ //UART错误代码
+} UART_HandleTypeDef;
+</code>
+. 串口发送/接收函数
+  * HAL_UART_Transmit();串口发送数据，使用超时管理机制
+  * HAL_UART_Receive();串口接收数据，使用超时管理机制
+  * HAL_UART_Transmit_IT();串口中断模式发送
+  * HAL_UART_Receive_IT();串口中断模式接收
+  * HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式发送
+  * HAL_UART_Transmit_DMA();串口DMA模式接收
+**串口发送数据**
+<code c>
+HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)
+</code>
+**功能：**串口发送指定长度的数据。如果超时没发送完成，则不再发送，返回超时标志（HAL_TIMEOUT）。
+**参数：**
+UART_HandleTypeDef*huart UATR的别名 如: UART_HandleTypeDef huart2;别名就是huart2
+*pData    需要发送的数据
+Size     发送的字节数
+Timeout  最大发送时间，发送数据超过该时间退出发送
+**中断接收数据：**
+<code c>
+HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size)
+</code>
+**功能：**串口中断接收，以中断方式接收指定长度数据。
+大致过程：设置数据存放位置，接收数据长度，然后使能串口接收中断。接收到数据时，会触发串口中断。之后，串口中断函数处理，直到接收到指定长度数据，而后关闭中断，进入中断接收回调函数，不再触发接收中断。(只触发一次中断)
+**参数：**
+UART_HandleTypeDef *huart  UATR的别名
+*pData    接收到的数据存放地址
+Size      接收的字节数
+. 串口中断函数
+<code c>
+HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);
+//串口中断处理函数
+HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
+//串口发送中断回调函数
+HAL_UART_TxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);  //串口发送一半中断回调函数（用的较少）
+HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
+//串口接收中断回调函数
+HAL_UART_RxHalfCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
+//串口接收一半回调函数（用的较少）
+HAL_UART_ErrorCallback();
+//串口接收错误函数
+</code>
+**串口接收中断回调函数**
+<code c>
+HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart);
+</code>
+**功能：**HAL库的中断进行完之后，并不会直接退出，而是会进入中断回调函数中，用户可以在其中设置代码，串口中断接收完成之后，会进入该函数，该函数为空函数，用户需自行修改。
+**参数：**\\
+UART_HandleTypeDef *huart   UATR的别名
+**串口中断处理函数**
+<code c>
+HAL_UART_IRQHandler(UART_HandleTypeDef *huart);
+</code>
+**功能：**对接收到的数据进行判断和处理  判断是发送中断还是接收中断，然后进行数据的发送和接收，在中断服务函数中使用
+**串口查询函数**
+<code c>
+HAL_UART_GetState();
+//判断UART的接收是否结束，或者发送数据是否忙碌
+</code>
+==== 五、 实验步骤 ====
+  - 把仿真器与iCore4T的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
+  - 把iCore4T通过Micro USB线与计算机相连，为iCore4T供电；
+  - 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
+  - 烧写程序到iCore4T上；
+  - 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。
+==== 六、 实验现象 ====
+  * 通过串口输入命令可以控制LED的亮灭。

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