Продолжаем последовательно настраивать все периферийные модули микроконтроллеров STM32 при помощи STM32CubeMx. Вот ссылка на все статьи курса - ссылка - а сегодня у нас на очереди инициализация, а также прием и передача данных при помощи USART.
Для тестирования реализуем следующее - будем передавать данные при помощи USART2, а принимать посредством USART1. Таким образом, сравнив отправляемые через один и принятые другим модулем данные, мы сможем убедиться, правильно ли функционирует приемопередатчик. Я буду использовать отладочную плату STM32F4Discovery, но это не особо важно, так как механизм взаимодействия с CubeMx по сути один и тот же для любого контроллера и семейства.
Для того, чтобы осуществить обмен данными, необходимо соединить выводы Rx/Tx USART1 с аналогичными выводами USART2. Только не забываем, что Rx одного идет на Tx второго и наоборот:
В итоге коммутируем так:
- PA2 (USART2_TX) - PA10 (USART1_RX)
- PA3 (USART2_RX) - PA9 (USART1_TX)
С электрико-физическими подключениями разобрались, переходим к работе непосредственно в STM32CubeMx. Создаем новый проект и активируем нужные нам модули USART1 и USART2, установив для них режим работы:
Здесь же доступны для изменения классические параметры USART:
- скорость передачи данных
- длина пакета
- четность
- количество стоп-битов
- направление обмена данными
- over sampling
Для нашего тестового проекта это не очень важно, важно лишь, чтобы настройки для USART1 и USART2 были одинаковыми. Поэтому аналогичным же образом конфигурируем и второй модуль. На вкладке "NVIC_Settings" также активируем прерывания:
На этом работу с CubeMx заканчиваем, генерируем и открываем проект. Вся инициализация портов и модулей USART уже включена в функцию main():
/* Initialize all configured peripherals */ MX_GPIO_Init(); MX_USART1_UART_Init(); MX_USART2_UART_Init();
Кроме того, CubeMx сгенерировал обработчики прерываний, в которых реализованы механизмы обмена данными и сброса всех нужных флагов - все это находится внутри функции HAL_UART_IRQHandler(). Сами же обработчики в файле stm32f4xx_it.c:
/**
* @brief This function handles USART2 global interrupt.
*/
void USART2_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
/* USER CODE END USART2_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */
/* USER CODE END USART2_IRQn 1 */
}
/**
* @brief This function handles USART1 global interrupt.
*/
void USART1_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 0 */
/* USER CODE END USART1_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart1);
/* USER CODE BEGIN USART1_IRQn 1 */
/* USER CODE END USART1_IRQn 1 */
}
Для приема и отправки данных в HAL реализованы следующие функции:
HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Transmit_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size); HAL_StatusTypeDef HAL_UART_Receive_DMA(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t *pData, uint16_t Size);
Из их названия, в принципе, уже понятно, какие механизмы будут использованы:
- прием и передача в обычном режиме
- прием и передача с использованием прерываний
- прием и передача посредством DMA
Поскольку в нашем проекте кроме работы с USART больше ничего не будет, особо оценить преимущества работы на прерываниях мы не сможем, но тем не менее осуществим обмен именно таким образом. Кроме того, объявим в файле main.c массивы (transmitBuffer[], receiveBuffer[]) и их размер (BUFFER_SIZE) для отправляемых и принимаемых данных и в итоге получаем следующее:
/* Private define ------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PD */
#define BUFFER_SIZE 32
/* USER CODE END PD */
/* Private macro -------------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PM */
/* USER CODE END PM */
/* Private variables ---------------------------------------------------------*/
UART_HandleTypeDef huart1;
UART_HandleTypeDef huart2;
/* USER CODE BEGIN PV */
uint8_t transmitBuffer[BUFFER_SIZE];
uint8_t receiveBuffer[BUFFER_SIZE];
/* USER CODE END PV */
/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_USART1_UART_Init(void);
static void MX_USART2_UART_Init(void);
/* USER CODE BEGIN PFP */
/* USER CODE END PFP */
/* Private user code ---------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN 0 */
/* USER CODE END 0 */
/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_USART1_UART_Init();
MX_USART2_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
for (unsigned char i = 0; i < BUFFER_SIZE; i++)
{
transmitBuffer[i] = i + 1;
receiveBuffer[i] = 0;
}
HAL_UART_Receive_IT(&huart1, receiveBuffer, BUFFER_SIZE);
HAL_UART_Transmit_IT(&huart2, transmitBuffer, BUFFER_SIZE);
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */
}
Собираем проект, зашиваем контроллер и проверяем работоспособность программы. Для этого запускаем отладку и смотрим, что у нас попадает в буфер receiveBuffer[]:
Принятые данные в точности соответствуют отправленным👍 Для того, чтобы отследить момент окончания передачи, либо приема существуют callback-функции:
HAL_UART_TxCpltCallback()HAL_UART_RxCpltCallback()
Их можно, к примеру, переопределить прямо в main.c:
/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_UART_RxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart->Instance == USART1)
{
// USART1 завершил прием данных
}
}
void HAL_UART_TxCpltCallback(UART_HandleTypeDef *huart)
{
if (huart->Instance == USART2)
{
// USART2 завершил отправку данных
}
}
/* USER CODE END 4 */
В эти функции программа попадет автоматически при возникновении соответствующих событий, то есть окончания процесса отправки, либо приема. И на этом на сегодня завершаем деятельность, спасибо за внимание 🤝
