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Linux设备驱动开发 - 混杂设备驱动

2018年09月20日 | stm32f407之MyDebugger（操作寄存器）

2018-09-20 来源：eefocus

九、MyDebugger

已经学习了usart和DMA，因为后面的学习，最好有一个直观点的人性化的显示终端。可以通过串口将数据和文字信息发送往电脑，然后在上位机软件上观察数据以及调试信息。为此，我写了一个文件，以供日后调试之用，命名为MyDebugger。

首先，参照之前的程序，略加修改，将USART的接收功能全部去掉，DMA的配置分开，独立写成一个配置DMA的函数USART3_DMA_config()，把发送的部分写到MyDebugger_Message(char *str_address, unsigned int str_len)函数内，很简单地实现了一个发送字符消息的函数。然后写一个操作板子上指示灯的函数，用以日后指示调试信息。具体的实现，请看下程序（实现MyDebugger的验证程序）。

把验证程序分离写成头文件形式。方便以后其他工程使用。把程序稍作修改，利用条件编译，为以后可能的添加其他通信方式提供方便。要使用USART3作为调试通信方式，必须先定义宏MyDebug_with_USART3，如下图所示：

实现MyDebugger的验证程序：

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

标题：MyDebugger

软件平台：IAR for ARM6.21

硬件平台：stm32f4-discovery

主频：168M

描述：实现一个调试工具

author：小船

data：2012-02-04

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

#include

/******LED宏定义*******/

#define green 0x00001000

#define orange 0x00002000

#define red 0x00004000

#define blue 0x00008000

/******全局变量及类型声明*******/

bool USART_DMA_Completed;

enum LED_State {on, off, turn};

/******函数声明*******/

void LEDs_Init(void);

void USART3_DMA_config(void);

void USART3_config(void);

bool MyDebugger_Message(char *str_address, unsigned int str_len);

void MyDebugger_LEDs(uint32_t LED, enum LED_State state);

void main ()

{

SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000); //设置systemtick一毫秒中断

SCB->AIRCR = 0x05FA0000 | 0x400; //中断优先级分组抢占：响应=3:1

LEDs_Init();

USART3_DMA_config();

USART3_config();

USART_DMA_Completed = 1;

while(1)

{

MyDebugger_Message("My name is Xian Yongwen\n",

sizeof("My name is Xian Yongwen\n")/sizeof(char));

MyDebugger_Message("广东石油化工学院\n",

sizeof("广东石油化工学院\n")/sizeof(char));

}

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

函数名：MyDebugger_Message

参数：char *str_address ：要发送的字符串地址

unsigned int str_len ：字符串的长度

返回值：bool 是否操作成功

功能：通过USART3发送信息

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

bool MyDebugger_Message(char *str_address, unsigned int str_len)

{

if( USART_DMA_Completed ) //之前数据已经发送完成

{

DMA1_Stream3->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA1_Stream3

while(DMA1_Stream3->CR & 0x00000001); //确保DMA可以被设置

DMA1->LIFCR |= 0x0f800000; //传送前清空DMA1_Stream3所有中断标志

DMA1_Stream3->M0AR = (uint32_t)str_address; //设置内存地址

if((USART3->SR & (1<<7))) //发送数据寄存器空

{

USART3->CR3 &= ~(1<<7);//usart3 dma发送模式除能

USART_DMA_Completed = 0;

DMA1_Stream3->NDTR = str_len; //设置dma传输数据的数量

DMA1_Stream3->CR |= 1;//使能dma

USART3->CR3 |= (1<<7);//usart3 dma发送模式使能

return true;

}

return false;

}

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

函数名：MyDebugger_LEDs

参数：uint32_t LED ：要操作哪些LED

enum LED_State state ：作何操作

返回值：无

功能：改变LED的状态

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

void MyDebugger_LEDs(uint32_t LED, enum LED_State state)

{

uint32_t tmp;

switch (state)

{

case on:

{

GPIOD->BSRRL |= LED;

break;

}

case off:

{

GPIOD->BSRRH |= LED;

break;

}

case turn:

{

tmp = (~GPIOD->ODR) & LED;

GPIOD->ODR &= ~LED;

GPIOD->ODR |= tmp;

break;

}

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

函数名：USART3_DMA_config

参数：无

返回值：无

功能：DMA1数据流3与usart3关联的相关配置

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

void USART3_DMA_config(void)

{

RCC->AHB1ENR |= (1<<21); //使能DMA1时钟

DMA1_Stream3->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA1_Stream3

while(DMA1_Stream3->CR & 0x00000001);//确保DMA可以被设置

DMA1->LIFCR |= 0x0f800000;//传送前清空DMA1_Stream3所有中断标志

DMA1_Stream3->PAR = (uint32_t)&USART3->DR;//设置外设地址USART3->DR地址0x40004804

//设置内存地址

DMA1_Stream3->FCR &= 0x00000000;

DMA1_Stream3->FCR |= (1<<7);//设置fifo

设置dma通道4，即usart3tx

优先级最高

传输方向内存到外设

内存递增模式

传输完成中断使能

DMA1_Stream3->CR |= (0x08000000 | 0x00030000 | (1<<6)

| (1<<10) | (1<<4) | (1<<2)|(1<<1));

NVIC->IP[14] = 0xA0;

NVIC->ISER[0] |= (1<<14);

}

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

函数名：USART3_config

参数：无

返回值：无

功能：配置usart3

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

void USART3_config(void)

{

RCC->APB1ENR |= (1<<18); //使能usart3时钟

RCC->AHB1ENR |= 0x00000008; //使能GPIOD时钟

USART3->BRR = 0x0000016C; //波特率115200

使能usart3

usart3发送使能

8bit

一位停止位

无校验

USART3->CR1 |= ( ( 1<<13 ) | ( 1<<3 ) );

GPIOD->AFR[1] |= 0x00000077;//选择PD8,9复用功能

GPIOD->MODER &= 0xFFF0FFFF; //设置PD8,9,复用模式

GPIOD->MODER |= 0x000A0000;

GPIOD->OSPEEDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8速度50m

GPIOD->OSPEEDR |= 0x00020000;

GPIOD->PUPDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8

GPIOD->PUPDR |= 0x00010000;

}

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

函数名：LEDs_Init

参数：无

返回值：无

功能：初始化板子上的LED

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

void LEDs_Init(void)

{

RCC->AHB1ENR |= 0x00000008; //使能GPIOD时钟

GPIOD->MODER &= 0x00FFFFFF; //设置PD12,13,14,15输出

GPIOD->MODER |= 0x55000000;

GPIOD->OTYPER &= 0xFFFF0FFF; //设置PD12,13,14,15推挽输出

GPIOD->OSPEEDR &= 0x00FFFFFF; //PD12,13,14,15 速度100m

GPIOD->PUPDR &= 0x00FFFFFF; //PD12,13,14,15 无上拉无下拉

GPIOD->BSRRH = 0xf000; //reset register GPIOx_BSRRH, write only

//set register GPIOx_BSRRL, write only

}

void DMA1_Stream3_IRQHandler(void)

{

if(DMA1->LISR & 0x08000000)//DMA传输完成

{

USART_DMA_Completed = 1;

DMA1->LIFCR |= 0x08000000;//清除中断标志

}

if(DMA1->LISR & 0x03000000) //如果发生传输错误或直接模式错误，亮橙色LED

{

MyDebugger_LEDs( orange, on);

DMA1->LIFCR |= 0x03000000;

}

if(DMA1->LISR & (1<<22)) //如果发生fifo错误，亮红色指示灯

{

MyDebugger_LEDs( red, on);

DMA1->LIFCR |= (1<<22);

}

实用程序：

头文件：MyDebugger.h

[plain] view plaincopy

// file:MyDebugger.h

#ifndef __MyDebugger_H

#define __MyDebugger_H

#include

/******LED宏定义*******/

#define green 0x00001000

#define orange 0x00002000

#define red 0x00004000

#define blue 0x00008000

/******全局变量及类型声明*******/

enum LED_State {on, off, turn};

/******函数声明*******/

void MyDebugger_Init(void);

bool MyDebugger_Message(char *str_address, unsigned int str_len);

void MyDebugger_LEDs(uint32_t LED, enum LED_State state);

#endif

源文件：MyDebugger.c

[plain] view plaincopy

// file:MyDebugger.c

#include

#ifdef MyDebug_with_USART3

bool USART_DMA_Completed = true;

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

函数名：USART3_DMA_config

参数：无

返回值：无

功能：DMA1数据流3与usart3关联的相关配置

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

void USART3_DMA_config(void)

{

RCC->AHB1ENR |= (1<<21); //使能DMA1时钟

DMA1_Stream3->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA1_Stream3

while(DMA1_Stream3->CR & 0x00000001);//确保DMA可以被设置

DMA1->LIFCR |= 0x0f800000;//传送前清空DMA1_Stream3所有中断标志

DMA1_Stream3->PAR = (uint32_t)&USART3->DR;//设置外设地址USART3->DR地址0x40004804

//设置内存地址

DMA1_Stream3->FCR &= 0x00000000;

DMA1_Stream3->FCR |= (1<<7);//设置fifo

设置dma通道4，即usart3tx

优先级最高

传输方向内存到外设

内存递增模式

传输完成中断使能

DMA1_Stream3->CR |= (0x08000000 | 0x00030000 |

(1<<6) | (1<<10) | (1<<4));

NVIC->IP[14] = 0xA0;

NVIC->ISER[0] |= (1<<14);

}

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

函数名：USART3_config

参数：无

返回值：无

功能：配置usart3

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

void USART3_config(void)

{

RCC->APB1ENR |= (1<<18); //使能usart3时钟

RCC->AHB1ENR |= 0x00000008; //使能GPIOD时钟

USART3->BRR = 0x0000016C; //波特率115200

使能usart3

usart3发送使能

8bit

一位停止位

无校验

USART3->CR1 |= ( ( 1<<13 ) | ( 1<<3 ) );

GPIOD->AFR[1] |= 0x00000077;//选择PD8,9复用功能

GPIOD->MODER &= 0xFFF0FFFF; //设置PD8,9,复用模式

GPIOD->MODER |= 0x000A0000;

// GPIOD->OTYPER &= 0xFFFFDFFF; //设置PD9推挽输出

GPIOD->OSPEEDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8速度50m

GPIOD->OSPEEDR |= 0x00020000;

GPIOD->PUPDR &= 0xFFFCFFFF; //PD8

GPIOD->PUPDR |= 0x00010000;

}

void DMA1_Stream3_IRQHandler(void)

{

if(DMA1->LISR & 0x08000000)//DMA传输完成

{

USART_DMA_Completed = 1;

DMA1->LIFCR |= 0x08000000;//清除中断标志

}

#endif

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

函数名：MyDebugger_Message

参数：char *str_address ：要发送的字符串地址

unsigned int str_len ：字符串的长度

返回值：bool 是否操作成功

功能：通过USART3发送信息

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

bool MyDebugger_Message(char *str_address, unsigned int str_len)

{

#ifdef MyDebug_with_USB

bool USB_Actioned;

#endif

#ifdef MyDebug_with_USART3

bool USART3_Actioned;

if( USART_DMA_Completed ) //之前数据已经发送完成

{

DMA1_Stream3->CR &= 0xFFFFFFFE; //除能DMA1_Stream3

while(DMA1_Stream3->CR & 0x00000001); //确保DMA可以被设置

DMA1->LIFCR |= 0x0f800000; //传送前清空DMA1_Stream3所有中断标志

DMA1_Stream3->M0AR = (uint32_t)str_address; //设置内存地址

if((USART3->SR & (1<<7))) //发送数据寄存器空

{

USART3->CR3 &= ~(1<<7);//usart3 dma发送模式除能

USART_DMA_Completed = 0;

DMA1_Stream3->NDTR = str_len; //设置dma传输数据的数量

DMA1_Stream3->CR |= 1;//使能dma

USART3->CR3 |= (1<<7);//usart3 dma发送模式使能

USART3_Actioned = 1;

}

#endif

#ifdef MyDebug_with_USB

//以后或许实现用USB发送调试信息的代码

//如果操作USB成功

USB_Actioned = 1;

#endif

#ifdef MyDebug_with_USART3

#ifndef MyDebug_with_USB

return USART3_Actioned;

#endif

#ifdef MyDebug_with_USB

#ifndef MyDebug_with_USART3

return USB_Actioned;

#endif

#ifdef MyDebug_with_USART3

#ifdef MyDebug_with_USB

return (USART3_Actioned | USB_Actioned);

#endif

}

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

函数名：LEDs_Init

参数：无

返回值：无

功能：初始化板子上的LED

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

void LEDs_Init(void)

{

RCC->AHB1ENR |= 0x00000008; //使能GPIOD时钟

GPIOD->MODER &= 0x00FFFFFF; //设置PD12,13,14,15输出

GPIOD->MODER |= 0x55000000;

GPIOD->OTYPER &= 0xFFFF0FFF; //设置PD12,13,14,15推挽输出

GPIOD->OSPEEDR &= 0x00FFFFFF; //PD12,13,14,15 速度100m

GPIOD->PUPDR &= 0x00FFFFFF; //PD12,13,14,15 无上拉无下拉

GPIOD->BSRRH = 0xf000; //reset register GPIOx_BSRRH, write only

//set register GPIOx_BSRRL, write only

}

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

函数名：MyDebugger_LEDs

参数：uint32_t LED ：要操作哪些LED

enum LED_State state ：作何操作

返回值：无

功能：改变LED的状态

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

void MyDebugger_LEDs(uint32_t LED, enum LED_State state)

{

uint32_t tmp;

switch (state)

{

case on:

{

GPIOD->BSRRL |= LED;

break;

}

case off:

{

GPIOD->BSRRH |= LED;

break;

}

case turn:

{

tmp = (~GPIOD->ODR) & LED;

GPIOD->ODR &= ~LED;

GPIOD->ODR |= tmp;

break;

}

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

函数名：MyDebugger_Init

参数：无

返回值：无

功能：初始化MyDebugger

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

void MyDebugger_Init(void)

{

LEDs_Init();

#ifdef MyDebug_with_USART3

USART3_DMA_config();

USART3_config();

#endif

}

主程序文件：main.c

[plain] view plaincopy

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

标题：MyDebugger

软件平台：IAR for ARM6.21

硬件平台：stm32f4-discovery

主频：168M

描述：实现一个调试工具

author：小船

data：2012-02-04

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

#include

uint32_t Gb_TimingDelay;

void Delay(uint32_t nTime);

void main ()

{

SysTick_Config(SystemCoreClock / 1000); //设置systemtick一毫秒中断

//char test[15] = {0, 1, 2, 3, 4, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 0xfe, 0xf0, 0x07, 0x09};

SCB->AIRCR = 0x05AF0000 | 0x400; //中断优先级分组抢占：响应=3:1

MyDebugger_Init();

while(1)

{

MyDebugger_Message("My name is Xian Yongwen\n\r",

sizeof("My name is Xian Yongwen\n\r")/sizeof(char));

MyDebugger_LEDs(blue, on);

Delay(500);

MyDebugger_Message("广东石油化工学院\n\r",

sizeof("广东石油化工学院\n\r")/sizeof(char));

MyDebugger_LEDs(blue, off);

Delay(500);

}

void Delay(uint32_t nTime)

{

Gb_TimingDelay = nTime;

while(Gb_TimingDelay != 0);

}

void SysTick_Handler(void)

{

if (Gb_TimingDelay != 0x00)

{

Gb_TimingDelay--;

}

运行结果：

stm32f407 MyDebugger 操作寄存器

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