【正点原子号令者RT1052使用】5.RT1052之串口通信

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串口作为 MCU 的重要外部接口，同时也是软件开发重要的调试手段，其重要性不言而喻。RT1052 的串口资源相当丰富的，功能也相当强劲。正点原子号令者 RT1052 开发板所使用的 RT1052CVL5B 最多可提供 8 路串口（LPUART1~8），支持 4~32 倍过采样、支持 7~10 位字符长度、支持自动地址匹配模式、具有独立 FIFO，可编程空闲状态字符长度（1~128）、支持硬件流控、支持 IrDA 1.4 规范、具有 DMA 功能等。
  我们将实现利用串口 1 不停的打印信息到电脑上，同时接收从串口发过来的数据，把发送过来的数据直接送回给电脑。号令者 RT1052 开发板板载了 1 个 USB串口和 2 个 RS232 串口。

硬件分析：
串口 1 之前还没有介绍过，本实验用到的串口 1 与 USB 串口并没有在 PCB 上连接在一起，需要通过跳线帽来连接一下。这里我们把 P4 的 RXD 和 TXD 用跳线帽与 P112（GPIO1_IO12）和 P113（GPIO1_IO13）连接起来。



软件分析：
设置 LPUART 波特率时钟


RT1052 所有串口的波特率时钟都是来自： UART_CLK_ROOT：一般选择 PLL3_SW_CLK/6 作为时钟源（时钟频率高，则可生成的波特率范围较宽），而 PLL3_SW_CLK 就是 PLL3 的时钟输出，一般为 480Mhz， PLL3 的设置我们在RT1052_Clock_Init 函数里面就设置好了。


UART_CLK_ROOT 的时钟源由 CSCDR1[UART_CLK_SEL]设置，分频系数（ CSCDR1[UART_CLK_PODF]设置。  






使能 LPUART1 时钟 ，先来看看串口 1 总的时钟


其中
lpuart1_ipg_clk 时钟，这是串口 1 的外设时钟，用于驱动串口 1 的正常运行（除波特率发生器以外的时钟，都由该时钟驱动），该时钟来自 IPG_CLK_ROOT，由 CCGR5[CG12]控制。
lpuart1_ipg_clk_s 时钟，这是串口 1 的访问时钟，必须开启该时钟，才可以访问串口 1 相关寄存器，该时钟来自 IPG_CLK_ROOT，由 CCGR5[CG12]控制。
lpuart1_lpuart_baud_clk 时钟，这是串口 1 波特率发生器的时钟源，来自：UART_CLK_ROOT，可以把它看作是 lpuart1_lpuart_baud_gateed_clk 时钟的上一级，它无需开关控制。
lpuart1_lpuart_baud_gateed_clk 时钟，这是串口 1 波特率发生器的时钟，该时钟同样是来自：UART_CLK_ROOT，串口 1 的波特率生成和这个时钟直接相关，由 CCGR5[CG12]控制。

要想正常使用串口 1，必须使能三个时钟： lpuart1_ipg_clk、 lpuart1_ipg_clk_s和 lpuart1_lpuart_baud_gateed_clk，这三个时钟都是由： CCGR5[CG12]位控制的，所以我们只需要设置 CCGR5 的第 24， 25 位为 1 即可。



数据发送与接收 通过一个 DATA 寄存器（实际上是操作 2 个 Buffer，当写 DATA 时，数据存入 Tx Buffer，当读 DATA 时，返回 Rx Buffer 数据）实现串口数据的发送和接收，串口 DATA 寄存器各位描述如图


串口初始化函数 LPUART_Init()

1. status_t LPUART_Init( LPUART_Type *base,
   
2. const lpuart_config_t *config,
   
3. uint32_t srcClock_Hz);

复制代码

其中
base是可选择为： LPUART1~LPUART8。
config 是个 lpuart_config_t 类型的指针，lpuart_config_t 定义如下：

1. typedef struct _lpuart_config
   
2. {
   
3. uint32_t baudRate_Bps; //波特率
   
4. lpuart_parity_mode_t parityMode; //奇偶校验
   
5. lpuart_data_bits_t dataBitsCount; //数据长度
   
6. bool isMsb; //是否为 MSB
   
7. #if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT)
   
8. && FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT
   
9. typedef struct _lpuart_config
   
10. {
    
11. uint32_t baudRate_Bps; //波特率
    
12. lpuart_parity_mode_t parityMode; //奇偶校验
    
13. lpuart_data_bits_t dataBitsCount; //数据长度
    
14. bool isMsb; //是否为 MSB
    
15. #if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT)
    
16. && FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT

复制代码

baudRate_Bps 用来设置串口波特率。


baudRate_Bps 用来设置串口波特率。FSL 库给我们提供了一个默认配置函数，使用此函数将串口先配置为默认值，然后在这个默认值的基础上在根据 实 际 情 况 做 修 改 。

1. void LPUART_GetDefaultConfig(lpuart_config_t *config)
   
2. {
   
3. assert(config);
   
4. config->baudRate_Bps = 115200U; //波特率 115200
   
5. config->parityMode = kLPUART_ParityDisabled; //关闭奇偶校验
   
6. config->dataBitsCount = kLPUART_EightDataBits; //8 位数据位
   
7. config->isMsb = false;
   
8. #if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT) &&
   
9. FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT
   
10. config->stopBitCount = kLPUART_OneStopBit; //1 位停止位
    
11. #endif
    
12. #if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_FIFO) &&FSL_FEATURE_LPUART_HAS_FIFO
    
13. config->txFifoWatermark = 0;
    
14. config->rxFifoWatermark = 0;
    
15. #endif
    
16. #if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_MODEM_SUPPORT) &&
    
17. FSL_FEATURE_LPUART_HAS_MODEM_SUPPORT
    
18. config->enableRxRTS = false; //关闭 RTS
    
19. config->enableTxCTS = false; //关闭 CTS
    
20. config->txCtsConfig = kLPUART_CtsSampleAtStart;
    
21. config->txCtsSource = kLPUART_CtsSourcePin;
    
22. #endif
    
23. config->rxIdleType = kLPUART_IdleTypeStartBit;
    
24. config->rxIdleConfig = kLPUART_IdleCharacter1;
    
25. config->enableTx = false; //关闭发送
    
26. config->enableRx = false; //关闭接收
    
27. }

复制代码

可以看出函数 LPUART_GetDefaultConfig 其实就是对参数 config 中的成员变量做一个初始化，我们可以拿着这个经过初始化的参数 config 去调用函数 LPUART_Init 来实际配置串口。
  

串口中断相关函数

函 数LPUART_EnableInterrupts 就是用来使能指定的串口中断的，此函数原型如下：

1. <span class="fontstyle2">LPUART_EnableInterrupts(LPUART_Type *base, uint32_t mask)</span>
   
2. 
   

复制代码

串口中断关闭函数为 LPUART_DisableInterrupts，此函数原型如下：

1. <span class="fontstyle2">void LPUART_DisableInterrupts(LPUART_Type *base, uint32_t mask)</span>

复制代码

1. //使能接收中断
   
2. LPUART_EnableInterrupts(LPUART1,kLPUART_RxDataRegFullInterruptEnable);
   
3. //关闭接收中断
   
4. LPUART_DisableInterrupts(LPUART1,kLPUART_RxDataRegFullInterruptEnable);

复制代码

串口数据收发函数
FSL 库提供了两个用于串口数据收发的函数，先来看一下数据发送函数：

1. void LPUART_WriteByte(LPUART_Type *base, uint8_t data)

复制代码

函数第一个参数 base 指定要操作哪个串口，第二个参数是要发送的数据，此函数其实向串口的 DATA 寄存器写一个字节的书进入。数据接收函数原型如下：

1. uint8_t LPUART_ReadByte(LPUART_Type *base)

复制代码

参数 base 指定要操作的串口，函数返回值就是读取到的串口接收值，此函数就是读取串口 的 DATA 寄存器。
FSL 库给我们提供了多字节数据的串口收发函数:

1. <span class="fontstyle0">void LPUART_WriteBlocking(LPUART_Type *base, const uint8_t *data, size_t length)
   
2. status_t LPUART_ReadBlocking(LPUART_Type *base, uint8_t *data, size_t length)</span>

复制代码

初始化uart

在初始化函数中：设置uart的 时钟，io复用，波特率，8，1，n，最后使能收发。。

    我们先调用函数 CLOCK_EnableClock 来使能 LPUART1 的时钟，其实这行代码可以删除掉，因为函数 LPUART_Init 会使能 LPUART1 时钟的。开启 LPUART1 时钟以后设置串口的时钟源为 80Mhz。要使用串口肯定要将相应的 IO 初始化为串口功能， 这里将IOMUXC_GPIO_AD_B0_12 和 IOMUXC_GPIO_AD_B0_13 设置为 LPUART1 的发送和接收 IO。

     设置好 IO 以后就是调用函数 LPUART_Init 初始化串口 1，前面已经讲过了此函数怎么使用。 因为我们要使用串口的中断接收，必须在 lpuart.h 里面设置 EN_LPUART1_RX 为 1（默认设置就是 1 的）。该函数才会配置中断使能，以及开启串口 1 的 NVIC 中断。这里我们把串口 1中断的抢占优先级设置为 5，子优先级为 0。  


然后在main函数中通过函数 LPUART_WriteBlocking 将数据通过串口发送出去。

1. LPUART_WriteBlocking(LPUART1,LPUART_RX_BUF,len);//发送接收到的数据

复制代码

测试效果

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