本文將介紹在MM32F013x上實現UART單線半雙工的功能應用。

UART單線半雙工簡介

在使用數字舵機通訊時所用到的通信方式為UART通信，但舵機只有三根接線，除去VCC和GND，只有一條通信線，也就是說要實現雙向通信，只能使用單線半雙工模式。在單線半雙工模式下，TX 和 RX 引腳在芯片內部互連。

01 配置流程

單線半雙工模式是通過設置UART_SCR寄存器的HDSEL位，在這個模式里UART_SCR 寄存器的SCEN位必須保持清零狀態。

在單線半雙工模式下，TX和RX引腳在芯片內部互聯，使用控制位”HALF DUPLEX SEL”（UART_SCR 中的 HDSEL 位） 選擇半雙工和全雙工通信。

注意

當選擇單線半雙工模式時RX 不再被使用，當有數據需要發送的時候IO才會被UART驅動，沒有數據傳輸時TX總是被釋放，所以使用單線半雙工需要外部加上拉。

除此之外通訊上和正常的UART模式類似。由于是單線半雙工同一時刻總線上只能有一個節點發送，所以需要軟件協議層去管理線上沖突防止多個設備同時發送，當 TXEN 位被設置時，只要數據一寫到數據寄存器上，發送就繼續。

02 UART_SCR寄存器描述

配置UART_SCR 的HDSEL為1

UART_SCR 寄存器的SCEN位清零

初始化UART1

從官網上下載MM32F013x例程，里面有UART普通模式的配置，在這個基礎上我們直接調用UART_HalfDuplexCmd（UART1，ENABLE）;函數接口將串口配置成單線半雙工模式，然后IO口初始化只需要配置PA9 TX即可，如下：

void UART1_NVIC_Init（u32 baudrate）

{

UART_InitTypeDef UART_InitStructure;

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd（RCC_APB2Periph_UART1， ENABLE）;

RCC_AHBPeriphClockCmd（RCC_AHBENR_GPIOA， ENABLE）;

//UART1 NVIC

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = UART1_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init（&NVIC_InitStructure）;

//Baud rate

UART_StructInit（&UART_InitStructure）;

UART_InitStructure.BaudRate = baudrate;

//The word length is in 8-bit data format.

UART_InitStructure.WordLength = UART_WordLength_8b;

UART_InitStructure.StopBits = UART_StopBits_1;

//No even check bit.

UART_InitStructure.Parity = UART_Parity_No;

//No hardware data flow control.

UART_InitStructure.HWFlowControl = UART_HWFlowControl_None;

UART_InitStructure.Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;

UART_Init（UART1， &UART_InitStructure）;

UART_HalfDuplexCmd（UART1，ENABLE）; //Half Duplex Enable

UART_ITConfig（UART1， UART_IT_RXIEN， ENABLE）;

UART_Cmd（UART1， ENABLE）;

GPIO_PinAFConfig（GPIOA， GPIO_PinSource9， GPIO_AF_1）;

//UART1_TX GPIOA.9

GPIO_StructInit（&GPIO_InitStructure）;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_Init（GPIOA， &GPIO_InitStructure）;

}

功能驗證測試

UART單線半雙工功能測試我們現在拿兩個MM32F0133的板子一個做主機一個做從機進行單線收發測試，主機先發送一包數據給從節點，當從節點收到這包數據后再把這包數據發回給主機，然后主機和從機兩個板子PA9短接到一起，外部在加一個4.7K上拉電阻。

主機函數處理：

uint8_t txbuff［10］= {0x11，0x22，0x33，0x44，0x55，0x66，0x77，0x88，0x99，0xAA};

s32 main（void）

{

CONSOLE_Init（115200）;//UART2 printf打印

UART1_NVIC_Init（115200）;

printf（“UART Half Duplex TX Test /r/n”）;

UART1_Send_Group（txbuff，sizeof（txbuff））;

printf（“TX Data： ”）;

for（index=0;index

主機UART的中斷服務函數里面，將接從機發送的數據存放在Rx_buff里面，當收到一包數據后通過printf打印到串口，和原始發送的數據進行對比。

void UART1_IRQHandler（void）

{

u8 recvbyte;

// Send packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_IT_TXIEN） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_IT_TXIEN）;

}

// Recv packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_ISR_RX） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_ISR_RX）;

recvbyte = UART_ReceiveData（UART1）;

Rx_buff［rx_cnt］ = recvbyte;

rx_cnt++;

if（rx_cnt == 10）

{

gUartRxSta = 1;

rx_cnt = 0;

}

}

}

從機函數處理：

s32 main（void）

{

CONSOLE_Init（115200）;//UART2 printf打印

UART1_NVIC_Init（115200）;

printf（“UART Half Duplex RX Test/r/n”）;

while（1）

{

if（gUartRxSta == 1）//收到一包數據

{

gUartRxSta = 0;

UART1_Send_Group（Rx_buff，10）;

memset（Rx_buff，0x00，10）;

}

}

//return 0;

}

從機UART的中斷服務函數里面，將接主機發送的數據存放在Rx_buff里面，當收到一包數據后通過單線半雙工這個串口發送回去。

void UART1_IRQHandler（void）

{

u8 recvbyte;

// Send packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_IT_TXIEN） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_IT_TXIEN）;

}

// Recv packet

if （UART_GetITStatus（UART1， UART_ISR_RX） ！= RESET）

{

UART_ClearITPendingBit（UART1， UART_ISR_RX）;

recvbyte = UART_ReceiveData（UART1）;

Rx_buff［rx_cnt］ = recvbyte;

rx_cnt++;

if（rx_cnt == 10）

{

gUartRxSta = 1;

rx_cnt = 0;

}

}

}

觀察測試結果：

然后我們通過主機UART2 的printf打印可以看到主機TX Data 和從機返回的RX Data數據是一樣的。

再看看下圖邏輯分析儀抓取的邏輯波形，可以也可以看到主機發送的波形和從機返回的波形數據是一樣的。

轉自：靈動微電子

審核編輯：何安