[国民技术N32WB452测评] 二.部分通讯接口测试(USART, SPI, I2C)

一般来说，单片机开发中出现次数较多的通信接口主要有U(S)ART，SPI以及I2C，本次测试将主要着眼于以上三种通信接口的开发与测试。

1. U(S)ART
   1. 开发板资源：7个U(S)ART接口，最高速率达到4.5Mbps，其中3个USART接口（支持1xISO7816，1xIrDA，LIN)，4个UART接口。
   2. 测试：
      1. \USART\Printf：

    该测例演示了USARTx与PC间通过查询检测标识实现的基础通信。重定向printf函数至USARTx，并使用printf函数输出消息至终端。USARTx可以是USART1或USART2。

    该例程使用USART1，PA9为USART_Tx，PA10为USART_Rx，GPIO初始化时PA10设置为浮空输入，PA9为推挽输出。在main函数开头使用USART_InitType结构体对象USART_InitStructure进行USART初始化，即设置波特率、停止位等。

USART_InitStructure.BaudRate            = 115200;

USART_InitStructure.WordLength          = USART_WL_8B;

USART_InitStructure.StopBits            = USART_STPB_1;

USART_InitStructure.Parity              = USART_PE_NO;

USART_InitStructure.HardwareFlowControl = USART_HFCTRL_NONE;

USART_InitStructure.Mode         = USART_MODE_RX | USART_MODE_TX;

    设置完成后使用USART_Init()函数进行初始化并使用USART_Enable()函数使能USART，并通过重载fputc()函数进行printf()函数使用USART输出的重定向。

int fputc(int ch, FILE* f)

{

    USART_SendData(USARTx, (uint8_t)ch);

    while (USART_GetFlagStatus(USARTx, USART_FLAG_TXDE) == RESET);

    return (ch);

}

    编译并下载至开发板后，通过串口调试助手可以看到所设置的printf所设置的输出，如下图所示：
 

2. SPI
   1. 开发板资源：3个SPI接口，速度高达36MHz，其中两个支持I2S。
   2. 测试：
      1. \SPI\CRC

    该例程中使用SPI1，SPI2分别发送并接收数据，进行CRC校验，若相同则置TransferStatus1与TransferStatus2为PASSED。main函数起始进行SPI1与SPI2的初始化，其中SPI1初始化为主机，SPI2初始化为从机：    

    /* SPI1 configuration ------------------------------------------------------*/

    SPI_InitStructure.DataDirection = SPI_DIR_DOUBLELINE_FULLDUPLEX;

    SPI_InitStructure.SpiMode       = SPI_MODE_MASTER;

    SPI_InitStructure.DataLen       = SPI_DATA_SIZE_16BITS;

    SPI_InitStructure.CLKPOL        = SPI_CLKPOL_LOW;

    SPI_InitStructure.CLKPHA        = SPI_CLKPHA_SECOND_EDGE;

    SPI_InitStructure.NSS           = SPI_NSS_SOFT;

    SPI_InitStructure.BaudRatePres  = SPI_BR_PRESCALER_8;

    SPI_InitStructure.FirstBit      = SPI_FB_MSB;

    SPI_InitStructure.CRCPoly       = 7;

    SPI_Init(SPI1, &SPI_InitStructure);



    /* SPI2 configuration ------------------------------------------------------*/

    SPI_InitStructure.SpiMode = SPI_MODE_SLAVE;

    SPI_Init(SPI2, &SPI_InitStructure);

    随后使用所提供库文件中的SPI_EnableCalculateCrc()函数使能SPI1与SPI2的CRC计算功能，随后通过SPI_Enable()使能SPI1与SPI2，SPI_I2S_TransmitData()函数进行数据的发送，SPI_I2S_ReceiveData()函数读取数据，SPI_TransmitCrcNext()函数使能CRC传输，在最后进行比较，若相同则使TransferStatusx为PASSED。

    编译程序并下载至开发板后，连接SPI1与SPI2，打开Keil5 Debug，在Watch界面添加TransferStatus1与TransferStatus2，运行后可以看到其值由0x00 FAILED变为 0x01 PASSED，说明运行成功，如下图所示：（连接后可能出现蜂鸣器持续鸣叫的情况，不用在意）

3. I2C
   1. 开发板资源：4个I2C接口，速率高达1MHz，主从模式可配，从机模式下支持双地址响应。
   2. 测试：
      1. \I2C\I2C_10bit：

    此例程展示了I2C模块10bit地址模式下的读写操作。

    该例程中I2C1为主机，I2C2为从机，分别进行I2C1写I2C2读以及I2C1读I2C2写的测试并比较所写内容和读取内容是否一致，若一致则通过USART串口输出PASSED。main函数起始使用自定义的i2c_master_init()以及i2c_slave_init()两个函数进行I2C主从机的初始化：

int i2c_master_init(void)

{

    I2C_InitType i2c1_master;

    GPIO_InitType i2c1_gpio;

    RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPH_I2C1, ENABLE);

    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOB, ENABLE);

    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_AFIO, ENABLE);

    GPIO_ConfigPinRemap(GPIO_RMP_I2C1, ENABLE);

    

    /*PB8 -- SCL; PB9 -- SDA*/

    i2c1_gpio.Pin               = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9;

    i2c1_gpio.GPIO_Speed        = GPIO_Speed_2MHz;

    i2c1_gpio.GPIO_Mode         = GPIO_Mode_AF_OD;

    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &i2c1_gpio);



    I2C_DeInit(I2C1);

    i2c1_master.BusMode     = I2C_BUSMODE_I2C;

    i2c1_master.FmDutyCycle = I2C_FMDUTYCYCLE_2;

    i2c1_master.OwnAddr1    = I2C_MASTER_ADDR;

    i2c1_master.AckEnable   = I2C_ACKEN;

    i2c1_master.AddrMode    = I2C_ADDR_MODE_10BIT;

    i2c1_master.ClkSpeed    = 100000; //100K



    I2C_Init(I2C1, &i2c1_master);

    // int enable

    I2C_ConfigInt(I2C1, I2C_INT_EVENT | I2C_INT_BUF | I2C_INT_ERR, ENABLE);

    NVIC_Configuration(1);

    I2C_Enable(I2C1, ENABLE);

    return 0;

}

int i2c_slave_init(void)

{

    I2C_InitType i2c2_slave;

    GPIO_InitType i2c2_gpio;

    RCC_EnableAPB1PeriphClk(RCC_APB1_PERIPH_I2C2, ENABLE);

    RCC_EnableAPB2PeriphClk(RCC_APB2_PERIPH_GPIOB, ENABLE);



    /*PB10 -- SCL; PB11 -- SDA*/

    i2c2_gpio.Pin               = GPIO_PIN_10 | GPIO_PIN_11;

    i2c2_gpio.GPIO_Speed        = GPIO_Speed_2MHz;

    i2c2_gpio.GPIO_Mode         = GPIO_Mode_AF_OD;

    GPIO_InitPeripheral(GPIOB, &i2c2_gpio);

    

    I2C_DeInit(I2C2);

    i2c2_slave.BusMode     = I2C_BUSMODE_I2C;

    i2c2_slave.FmDutyCycle = I2C_FMDUTYCYCLE_2;

    i2c2_slave.OwnAddr1    = I2C_SLAVE_ADDR;

    i2c2_slave.AckEnable   = I2C_ACKEN;

    i2c2_slave.AddrMode    = I2C_ADDR_MODE_10BIT;

    i2c2_slave.ClkSpeed    = 100000; //100K



    I2C_Init(I2C2, &i2c2_slave);

    // int enable

    I2C_ConfigInt(I2C2, I2C_INT_EVENT | I2C_INT_BUF | I2C_INT_ERR, ENABLE);

    NVIC_Configuration(2);

    I2C_Enable(I2C2, ENABLE);

    return 0;

}

    在I2C初始化后便使用库文件中所提供I2C_SendData()函数进行数据发送。

    编译该项目并下载至开发板后，连接I2C1与I2C2，打开串口调试助手，复位后出现下图所示情况，说明运行正常：

4. 总结

    N32WB452单片机与STM32在相关通讯接口的开发中十分相似，在相关使用中可以充分地代替STM32的作用。

通讯接口测试比较全，USART, SPI, I2C三种通信方式都测了