一、簡介

半雙工即Half duplex Communication，是指在通信過程的任意時刻，信息既可由A傳到B，又能由B傳A，但同時只有一個方向上的傳輸存在。由于這種方式要頻繁變換信道方向，故效率低，但可以節約傳輸線路。半雙工方式適用于終端與終端之間的會話式通信。

二、實際操作（以CW32L083為例）

設置 UARTx_CR2.SIGNAL 為 1 使 UART 工作于單線半雙工工作模式。在該模式下，使用 UARTx_TXD 引腳進行數據的發送和接收，不占用 UARTx_RXD 引腳（UARTx_RXD 可作通用 IO 使用）。寫數據到 UARTx_TDR 寄存器后，UARTx_TXD 引腳立即進入發送狀態，輸出 UARTx_TDR 寄存器中的數據。數據 發送完成后，UARTx_TXD 引腳恢復到常態的接收狀態。沒有發送數據時，UARTx_TXD 引腳處于接收狀態，數據接收完成后，接收完成標志位 UARTx_ISR.RC 會被硬件置 位，此時應盡快讀取 UARTx_RDR 寄存器，并清除 UARTx_ISR.RC 標志位。

UART工作在單線半雙工模式時，UARTx_TXD引腳需要配置為開漏輸出。另外用戶應采取適當的應用層保護機制，以確保不會出現多主機同時向總線發送數據。

三、UART單線半雙工通信示例

硬件采用CW32L083VxTx StartKit單板，用杜邦線連接PA08和PA06引腳。

UARTy查詢方式發送TxBuffer1緩沖區中的數據，UARTz查詢方式接收數據，并存儲到RxBuffer2緩沖區。

UARTz查詢方式發送TxBuffer2緩沖區中的數據，UARTy查詢方式接收數據，并存儲到RxBuffer1緩沖區。

比較TxBuffer1和RxBuffer2、TxBuffer2和RxBuffer1，如果數據一致，則LED1亮，否則LED2亮。

1、配置RCC

voidRCC_Configuration(void)
{
RCC_HSI_Enable(RCC_HSIOSC_DIV6);//SYSCLK=HSI=8MHz=HCLK=PCLK
RCC_AHBPeriphClk_Enable(UARTy_GPIO_CLK|UARTz_GPIO_CLK|
RCC_AHB_PERIPH_GPIOC,ENABLE);//外設時鐘使能
UARTy_APBClkENx(UARTy_CLK,ENABLE);
UARTz_APBClkENx(UARTz_CLK,ENABLE);
}

2、配置GPIO

voidGPIO_Configuration(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure={0};
UARTy_AFTX;//UARTTX復用
UARTz_AFTX;U
ARTy_TXPUR;//UARTTXPUR
UARTz_TXPUR;
GPIO_InitStructure.Pins=UARTy_TxPin;
GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_OD;//開漏輸出
GPIO_Init(UARTy_GPIO, GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pins=UARTz_TxPin;
GPIO_Init(UARTz_GPIO, GPIO_InitStructure);

GPIO_InitStructure.Pins=GPIO_PIN_3|GPIO_PIN_2;//PC3LED1/PC2LED2
GPIO_InitStructure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_Init(CW_GPIOC, GPIO_InitStructure);P
C03_SETLOW();//LED滅
PC02_SETLOW();
}

3、配置UART

voidUART_Configuration(void)
{
UART_InitTypeDefUART_InitStructure={0};

UART_InitStructure.UART_BaudRate=UARTyz_BaudRate;//波特率
UART_InitStructure.UART_Over=UART_Over_16;//采樣方式
UART_InitStructure.UART_Source=UART_Source_PCLK;//傳輸時鐘源
UCLKUART_InitStructure.UART_UclkFreq=UARTyz_UclkFreq;//傳輸時鐘UCLK頻率
UART_InitStructure.UART_StartBit=UART_StartBit_FE;//起始位判定方式
UART_InitStructure.UART_StopBits=UART_StopBits_1;//停止位長度
UART_InitStructure.UART_Parity=UART_Parity_No;//校驗方式
UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl=UART_HardwareFlowControl_None;
UART_InitStructure.UART_Mode=UART_Mode_Rx|UART_Mode_Tx;//發送/接收使能
UART_Init(UARTy, UART_InitStructure);
UART_Init(UARTz, UART_InitStructure);
}

4、定義變量

//UARTy
#defineUARTyCW_UART1
#defineUARTy_CLKRCC_APB2_PERIPH_UART1
#defineUARTy_APBClkENxRCC_APBPeriphClk_Enable2
#defineUARTy_GPIO_CLKRCC_AHB_PERIPH_GPIOA
#defineUARTy_GPIOCW_GPIOA
#defineUARTy_TxPinGPIO_PIN_8
#defineUARTy_AFTXPA08_AFx_UART1TXD()
#defineUARTy_TXPURPA08_PUR_ENABLE();

//UARTz
#defineUARTzCW_UART2
#defineUARTz_CLKRCC_APB1_PERIPH_UART2
#defineUARTz_APBClkENxRCC_APBPeriphClk_Enable1
#defineUARTz_GPIO_CLKRCC_AHB_PERIPH_GPIOA
#defineUARTz_GPIOCW_GPIOA
#defineUARTz_TxPinGPIO_PIN_6
#defineUARTz_AFTXPA06_AFx_UART2TXD()
#defineUARTz_TXPURPA06_PUR_ENABLE()
#defineUARTyz_BaudRate9600
#defineUARTyz_UclkFreq8000000
#defineTxBufferSize1(ARRAY_SZ(TxBuffer1)-1)
#defineTxBufferSize2(ARRAY_SZ(TxBuffer2)-1)
typedefenum{FAILED=0,PASSED=!FAILED}TestStatus;
TestStatusBuffercmp(uint8_t*pBuffer1,uint8_t*pBuffer2,uint16_tBufferLength);
uint8_tTxBuffer1[]="rnCW32L083UARTHalfDuplex:UARTy->UARTzrn";
uint8_tTxBuffer2[]="rnCW32L083UARTHalfDuplex:UARTz->UARTyrn";
uint8_tRxBuffer1[TxBufferSize2];uint8_tRxBuffer2[TxBufferSize1];
uint32_tNbrOfDataToRead1=TxBufferSize2;
uint32_tNbrOfDataToRead2=TxBufferSize1;
uint8_tTxCounter1=0,RxCounter1=0;
uint8_tTxCounter2=0,RxCounter2=0;
volatileTestStatusTransferStatus1=FAILED,TransferStatus2=FAILED;

5、主程序

int32_tmain(void)
{
RCC_Configuration();//配置RCC
GPIO_Configuration();//配置GPIO
UART_Configuration();//配置UART
UART_HalfDuplexCmd(UARTy,ENABLE);//單線半雙工UARTy
UART_HalfDuplexCmd(UARTz,ENABLE);//單線半雙工UARTz
while(NbrOfDataToRead2--)//UARTy->UARTz
{
//UARTy發送一個字節數據
UART_SendData_8bit(UARTy,TxBuffer1[TxCounter1++]);
while(UART_GetFlagStatus(UARTy,UART_FLAG_TXE)==RESET);
//UARTz等待RC
while(UART_GetFlagStatus(UARTz,UART_FLAG_RC)==RESET);
UART_ClearFlag(UARTz,UART_FLAG_RC);
RxBuffer2[RxCounter2++]=UART_ReceiveData_8bit(UARTz);
}
while(NbrOfDataToRead1--)//UARTz->UARTy
{
//UARTz發送一個字節數據
UART_SendData_8bit(UARTz,TxBuffer2[TxCounter2++]);
while(UART_GetFlagStatus(UARTz,UART_FLAG_TXE)==RESET);
//UARTy等待RC
while(UART_GetFlagStatus(UARTy,UART_FLAG_RC)==RESET);
UART_ClearFlag(UARTy,UART_FLAG_RC);
RxBuffer1[RxCounter1++]=UART_ReceiveData_8bit(UARTy);
}
//檢查收發數據一致性
TransferStatus1=Buffercmp(TxBuffer1,RxBuffer2,TxBufferSize1);
TransferStatus2=Buffercmp(TxBuffer2,RxBuffer1,TxBufferSize2);
if(TransferStatus1==PASSED  TransferStatus2==PASSED)//PASSED
{
//LED1亮
PC03_SETHIGH();
}
else//FAILED
{
PC02_SETHIGH();//LED2亮
}
while(1)
{
}
}

6、測試結果：UART半雙工通信方式工作正常， LED1亮。

來源：武漢芯源半導體

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審核編輯 黃宇