stm32f407之MyDebugger（操作寄存器）

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   

#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

#define __MyDebugger_H  

#include   

#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    

#endif  

#ifdef MyDebug_with_USB  

  #ifndef MyDebug_with_USART3      

    return USB_Actioned;  

  #endif    

#endif  

#ifdef MyDebug_with_USART3  

  #ifdef MyDebug_with_USB      

    return (USART3_Actioned | USB_Actioned);  

  #endif  

#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   

#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：