AB32VG1开发板学习（3）UART（串口的简单使用）

官方的开发实践指南中写了一个uart_sample命令，用来初始化AB32VG1的3个串口，本文是我仿照官方实践指南写的一篇笔记，并没有写串口命令，而是单纯地操作uart1端口。

硬件引脚

AB32VG1开发板的单片机上有三组UART接口，本来想着板子上自带CH340芯片，可以直接用调试口（uart0）来做串口实验，谁知uart0已经用作了msh命令行的接口，不好验证串口代码，所以只能选择uart1了。

UART1对应的引脚为PA3和PA4。通过排座IOL引出。

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虽然不能用uart0做实验，但还是简单提一下uart0的硬件引脚吧，它只有一个引脚——PA7（1-wire 串口）

下图的PAI121M31是数字隔离芯片，单片机的PA引脚与Update相连（P6的3，4脚短接），上面的J1也需要通过跳帽短接。由于我也第一次接触到单线协议的串口，所以暂时不作深入了解。

串口配置

Demo工程默认是没有开启UART1的，所以需要手动开启，方法：

在工程目录/libraries/hal_drivers/drv_usart.c文件中，已经对UART1进行了配置，下面是UART1的一部分配置：

在该文件中，rt_hw_usart_init()函数对所有开启的串口进行了初始化。RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT是串口的默认配置，下面的UART object是另外的配置项。可以注意该函数将串口波特率设置成了1500000（使用下载软件的msh控制台需要1500000的波特率），我对其进行了适当的修改，将uart1的波特率改成了115200。

编写功能代码

完整工程代码见文末（main.c）

先创建一个空白的工程，然后修改main.c（小实验，不另创工程文件了）

串口初始化

官方的开发实践指南中写了一个uart_sample的命令（可以在msh中使用的命令）来初始化所以串口，而我直接将uart1的初始化函数uart1_init()放到了main函数里，该函数主要的任务是：

1. 查找uart1
2. 打开uart1
3. 初始化一个信号量（用来实现串口接收回调函数与串口线程的通信）
4. 设置回调函数（串口接收中断触发后会调用该函数）
5. 创建串口线程
6. 启动线程

/* 动态线程参数  */
#define THREAD_PRIORITY   25  //线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE 512 //线程栈大小
#define THREAD_TIMESLICE  5   //时钟片

//串口设备
static rt_device_t serial;

//用于接收消息的信号量
static struct rt_semaphore uart1_sem;

/* 串口1初始函数 */
rt_err_t uart1_init()
{
    
    
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    char uart_name[] = "uart1";

    /* 查找系统中的串口设备 */
    serial = rt_device_find(uart_name);
    if(!serial)
    {
    
    
        rt_kprintf("find %s failed.\n", uart_name);
        return RT_ERROR;
    }

    /* 初始化信号量 */
    rt_sem_init(&uart1_sem, "uart1_rx", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

    /* 以中断接收及轮询发送模式打开串口设备 */
    rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);

    /* 设置接收回调函数 */
    rt_device_set_rx_indicate(serial, uart1_recv);

    /* 发送字符串 */
    //rt_device_write(serial, 0, "uart1 test", (sizeof("uart1 test") - 1));

    /* 创建串口线程 */
    rt_thread_t thread = rt_thread_create("uart1", uart1_thread_entry, RT_NULL,
            THREAD_STACK_SIZE, THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
    if(thread != RT_NULL)
    {
    
    
        rt_thread_startup(thread);
    }
    else
    {
    
    
        ret = RT_ERROR;
    }
    return ret;
}

串口接收回调函数

串口初始化时，信号量为0，回调函数会释放信号量，使信号量的值加1。

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart1_recv(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    
    
    /* 串口接收到数据后产生中断,调用此回调函数,然后发送信号量 */
    rt_sem_release(&uart1_sem);

    return RT_EOK;
}

串口线程入口函数

串口线程主要负责将串口接收到的数据再发送回串口，同时通过msh打印接收结果。只有当信号量不为0（串口接收中断运行后），线程函数中的rt_device_read才能读到数据，否则函数将一直阻塞等待信号量的释放。

/* 串口线程入口函数 */
static void uart1_thread_entry(void *parameter)
{
    
    
    char ch;
    while(1)
    {
    
    
        /* 从串口读取一个字节的数据, 没有读取到则等待信号量 */
        while(rt_device_read(serial, -1, &ch, 1) != 1)
        {
    
    
            /* 阻塞等待信号量,等到信号量后再次读取数据 */
            rt_sem_take(&uart1_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        }

        /* 读到数据后发送到串口 */
        rt_device_write(serial, 0, &ch, 1);

        /* 打印接收的字节 */
        rt_kprintf("The byte received is %c\n", ch);
    }
}

实验效果

通过串口调试助手向单片机发送字节数据，单片机会通过串口返回发送的数据，同时msh控制台会打印uart1的接收结果。

完整工程代码

核心功能代码，man.c文件

#include <rtthread.h>
#include "board.h"

/* 动态线程参数  */
#define THREAD_PRIORITY   25  //线程优先级
#define THREAD_STACK_SIZE 512 //线程栈大小
#define THREAD_TIMESLICE  5   //时钟片

//串口设备
static rt_device_t serial;

//用于接收消息的信号量
static struct rt_semaphore uart1_sem;

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart1_recv(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    
    
    /* 串口接收到数据后产生中断,调用此回调函数,然后发送信号量 */
    rt_sem_release(&uart1_sem);

    return RT_EOK;
}

/* 串口线程入口函数 */
static void uart1_thread_entry(void *parameter)
{
    
    
    char ch;
    while(1)
    {
    
    
        /* 从串口读取一个字节的数据, 没有读取到则等待信号量 */
        while(rt_device_read(serial, -1, &ch, 1) != 1)
        {
    
    
            /* 阻塞等待信号量,等到信号量后再次读取数据 */
            rt_sem_take(&uart1_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        }

        /* 读到数据后发送到串口 */
        rt_device_write(serial, 0, &ch, 1);

        /* 打印接收的字节 */
        rt_kprintf("The byte received is %c\n", ch);
    }
}

/* 串口1初始函数 */
rt_err_t uart1_init()
{
    
    
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    char uart_name[] = "uart1";

    /* 查找系统中的串口设备 */
    serial = rt_device_find(uart_name);
    if(!serial)
    {
    
    
        rt_kprintf("find %s failed.\n", uart_name);
        return RT_ERROR;
    }

    /* 初始化信号量 */
    rt_sem_init(&uart1_sem, "uart1_rx", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

    /* 以中断接收及轮询发送模式打开串口设备 */
    rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);

    /* 设置接收回调函数 */
    rt_device_set_rx_indicate(serial, uart1_recv);

    /* 发送字符串 */
    //rt_device_write(serial, 0, "uart1 test", (sizeof("uart1 test") - 1));

    /* 创建串口线程 */
    rt_thread_t thread = rt_thread_create("uart1", uart1_thread_entry, RT_NULL,
            THREAD_STACK_SIZE, THREAD_PRIORITY, THREAD_TIMESLICE);
    if(thread != RT_NULL)
    {
    
    
        rt_thread_startup(thread);
    }
    else
    {
    
    
        ret = RT_ERROR;
    }
    return ret;
}



int main(void)
{
    
    
    //rt_kprintf("uart1 Test\n");
    uart1_init(); //uart1初始化

}