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2019年04月12日 | STM32F4 USART1 TX RX FIFO

2019-04-12 来源：eefocus

USART1 TX RX FIFO

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* 模块名称 : 串口驱动模块

* 文件名称 : bsp_uart.c

* 版本 : V1.0

* 说明 : 实现printf和scanf函数重定向到串口1，即支持printf信息到USART1

* 实现重定向，只需要添加2个函数:

* int fputc(int ch, FILE *f);

* int fgetc(FILE *f);

* 对于KEIL MDK编译器，编译选项中需要在MicorLib前面打钩，否则不会有数据打印到USART1。

* 修改记录 :

* 版本库 : ST固件库V1.0.2版本。

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//#include "stm32f4xx.h"

#include "bspdebug_usartbsp_debug_uart.h"

#include "bsp.h"

#include

#define debug_uart_tx_buf_size 1*1024

#define debug_uart_rx_buf_size 1*1024

static uint8_t g_TxBuf[debug_uart_tx_buf_size]; //发送缓冲区

static uint8_t g_RxBuf[debug_uart_rx_buf_size]; //接受缓冲区

/* 串口设备结构体 */

typedef struct

{

USART_TypeDef *uart; /* STM32内部串口设备指针*/

uint8_t *pTxBuf; /* 发送缓冲区 */

uint8_t *pRxBuf; /* 接收缓冲区 */

uint16_t usTxBufSize; /* 发送缓冲区大小 */

uint16_t usRxBufSize; /* 接收缓冲区大小 */

uint16_t usTxWrite; /* 发送缓冲区写指针 */

uint16_t usTxRead; /* 发送缓冲区读指针 */

uint16_t usTxCount; /* 等待发送的数据个数 */

uint16_t usRxWrite; /* 接收缓冲区写指针 */

uint16_t usRxRead; /* 接收缓冲区读指针 */

uint16_t usRxCount; /* 还未读取的新数据个数 */

void (*SendBefor)(void); /* 开始发送之前的回调函数指针（主要用于RS485切换到发送模式） */

void (*SendOver)(void); /* 发送完毕的回调函数指针（主要用于RS485将发送模式切换为接收模式） */

void (*ReciveNew)(void); /* 串口收到数据的回调函数指针 */

}UART_T;

static UART_T g_tDebugUart;

static void UartVarInit(void)

{

g_tDebugUart.uart=USART1;

g_tDebugUart.pTxBuf = g_TxBuf; /* 发送缓冲区指针 */

g_tDebugUart.pRxBuf = g_RxBuf; /* 接收缓冲区指针 */

g_tDebugUart.usTxBufSize = debug_uart_tx_buf_size; /* 发送缓冲区大小 */

g_tDebugUart.usRxBufSize = debug_uart_rx_buf_size; /* 接收缓冲区大小 */

g_tDebugUart.usTxWrite = 0; /* 发送FIFO写索引 */

g_tDebugUart.usTxRead = 0; /* 发送FIFO读索引 */

g_tDebugUart.usRxWrite = 0; /* 接收FIFO写索引 */

g_tDebugUart.usRxRead = 0; /* 接收FIFO读索引 */

g_tDebugUart.usRxCount = 0; /* 接收到的新数据个数 */

g_tDebugUart.usTxCount = 0; /* 待发送的数据个数 */

g_tDebugUart.SendBefor = 0; /* 发送数据前的回调函数 */

g_tDebugUart.SendOver = 0; /* 发送完毕后的回调函数 */

g_tDebugUart.ReciveNew = 0; /* 接收到新数据后的回调函数 */

}

static void ConfigUartNVIC(void)

{

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

}

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* 函数名: bsp_InitUart

* 功能说明: 初始化CPU的USART1串口硬件设备。未启用中断。

* 形参：无

* 返回值: 无

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void bsp_InitDebugUart(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

UartVarInit();

ConfigUartNVIC();

/* 串口1 TX = PA9 RX = PA10 */

/* 第1步：配置GPIO */

RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA, ENABLE);/* 打开 GPIO 时钟 */

/* 打开 UART 时钟 */

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);

/* 将 PA9 映射为 USART1_TX */

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_USART1);

/* 将 PA10 映射为 USART1_RX */

GPIO_PinAFConfig(GPIOA, GPIO_PinSource10, GPIO_AF_USART1);

/* 配置 USART Tx 为复用功能 */

GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP; /* 输出类型为推挽 */

GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP; /* 内部上拉电阻使能 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; /* 复用模式 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/* 配置 USART Rx 为复用功能 */

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

/* 第2步：配置串口硬件参数 */

USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200; /* 波特率 */

USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;

USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;

USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No ;

USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;

USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;

USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);

USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE); /* 使能接收中断 */

USART_Cmd(USART1, ENABLE); /* 使能串口 */

/* CPU的小缺陷：串口配置好，如果直接Send，则第1个字节发送不出去

如下语句解决第1个字节无法正确发送出去的问题 */

USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC); /* 清发送完成标志，Transmission Complete flag */

}

void comSendChar(int ch)

{

if(g_tDebugUart.SendBefor!=0)//开始回调前调用回调函数

{

g_tDebugUart.SendBefor();

}

while(1)

{

uint16_t usRead;

DISABLE_INT();

usRead = g_tDebugUart.usTxCount;

ENABLE_INT();

if( usRead < g_tDebugUart.usTxBufSize)//如果发送缓冲区域的满则等待

{

break;

}

g_tDebugUart.pTxBuf[g_tDebugUart.usTxWrite]= ch;//向发送缓存区写入数值

DISABLE_INT();

if (++g_tDebugUart.usTxWrite >= g_tDebugUart.usTxBufSize)//发送指针加一

{

g_tDebugUart.usTxWrite = 0;

}

g_tDebugUart.usTxCount++;//发送数加一

ENABLE_INT();

USART_ITConfig(g_tDebugUart.uart, USART_IT_TXE, ENABLE);

}

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* 函数名: UartGetChar

* 功能说明: 从串口接收缓冲区读取1字节数据（用于主程序调用）

* 形参: _pUart : 串口设备

* _pByte : 存放读取数据的指针

* 返回值: 0 表示无数据 1表示读取到数据

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uint8_t comGetChar( uint8_t *_pByte)

{

uint16_t usCount;

DISABLE_INT();

usCount = g_tDebugUart.usRxCount;

ENABLE_INT();

if(usCount==0)

{

return 0;

}

else

{

*_pByte = g_tDebugUart.pRxBuf[g_tDebugUart.usRxRead]; /* 从串口接收FIFO取1个数据 */

/* 改写FIFO读索引 */

DISABLE_INT();

if (++g_tDebugUart.usRxRead >= g_tDebugUart.usRxBufSize)

{

g_tDebugUart.usRxRead = 0;

}

g_tDebugUart.usRxCount--;

ENABLE_INT();

return 1;

}

*********************************************************************************************************

* name: fputc 重定向printf

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int fputc(int ch, FILE *f)

{

#if 1

comSendChar(ch);

return ch;

#else

while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET){};

USART_SendData(USART1, (u16) ch);

return ch;

#endif

}

*********************************************************************************************************

*重定向getc

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int fgetc(FILE *f)

{

#if 1

uint8_t ucData;

while(comGetChar(&ucData) == 0);

return ucData;

#else

while (USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_RXNE) == RESET);

return (int)USART_ReceiveData(USART1);

#endif

}

void USART1_IRQHandler(void)

{

/* 处理接收中断 */

if (USART_GetITStatus(g_tDebugUart.uart, USART_IT_RXNE) != RESET)

{

g_tDebugUart.pRxBuf[g_tDebugUart.usRxWrite] = USART_ReceiveData(g_tDebugUart.uart); /* 从串口接收数据寄存器读取数据存放到接收FIFO */

if (++g_tDebugUart.usRxWrite >= g_tDebugUart.usRxBufSize)

{

g_tDebugUart.usRxWrite = 0;

}

if (g_tDebugUart.usRxCount < g_tDebugUart.usRxBufSize)

{

g_tDebugUart.usRxCount++;

}

/* 回调函数,通知应用程序收到新数据,一般是发送1个消息或者设置一个标记 */

//if (_pUart->usRxWrite == _pUart->usRxRead)

if (g_tDebugUart.usRxCount == 1)

{

if (g_tDebugUart.ReciveNew)

{

g_tDebugUart.ReciveNew();

}

/* 处理发送缓冲区空中断 */

if (USART_GetITStatus(g_tDebugUart.uart, USART_IT_TXE) != RESET)

{

//if (_pUart->usTxRead == _pUart->usTxWrite)

if (g_tDebugUart.usTxCount == 0)

{

USART_ITConfig(g_tDebugUart.uart, USART_IT_TXE, DISABLE);/* 发送缓冲区的数据已取完时，禁止发送缓冲区空中断（注意：此时最后1个数据还未真正发送完毕）*/

USART_ITConfig(g_tDebugUart.uart, USART_IT_TC, ENABLE);/* 使能数据发送完毕中断 */

}

else

{

USART_SendData(g_tDebugUart.uart, g_tDebugUart.pTxBuf[g_tDebugUart.usTxRead]);/* 从发送FIFO取1个字节写入串口发送数据寄存器 */

if (++g_tDebugUart.usTxRead >= g_tDebugUart.usTxBufSize)

{

g_tDebugUart.usTxRead = 0;

}

g_tDebugUart.usTxCount--;

}

else if (USART_GetITStatus(g_tDebugUart.uart, USART_IT_TC) != RESET)/* 数据bit位全部发送完毕的中断 */

{

if (g_tDebugUart.usTxCount == 0)

{

USART_ITConfig(g_tDebugUart.uart, USART_IT_TC, DISABLE);/* 如果发送FIFO的数据全部发送完毕，禁止数据发送完毕中断 */

/* 回调函数, 一般用来处理RS485通信，将RS485芯片设置为接收模式，避免抢占总线 */

if (g_tDebugUart.SendOver)

{

g_tDebugUart.SendOver();

}

else

{

/* 正常情况下，不会进入此分支 */

/* 如果发送FIFO的数据还未完毕，则从发送FIFO取1个数据写入发送数据寄存器 */

USART_SendData(g_tDebugUart.uart, g_tDebugUart.pTxBuf[g_tDebugUart.usTxRead]);

if (++g_tDebugUart.usTxRead >= g_tDebugUart.usTxBufSize)

{

g_tDebugUart.usTxRead = 0;

}

g_tDebugUart.usTxCount--;

}

/***************************** (END OF FILE) *********************************/

STM32F4 USART1 TX RX FIFO

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