本文主要是介绍上位机图像处理和嵌入式模块部署(f103 mcu中的串口接口),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
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在mcu开发中,mcu扮演着非常重要的角色。一方面,串口可以帮助我们对固件功能进行调试,另外一方面,串口还是很好的模块通信工具。通常情况下,一个mcu里面会有若干个串口,不过因为mcu里面各个pin脚都是复用的,所以这几个串口能不能全部用起来,取决于对应的pin脚有没有被占领。
除了串口之外,其他的接口也有类似的功能,比如说spi、i2c、sdio、485、can、eth等等。这些都是接口的形式,但是接口上面的数据以什么样的协议进行数据传输,这就要具体的模块或者是芯片了。用一个比喻来说,接口相当于搭了一条路,数据好比路上面的车,这过程中一次发送多少车,都是不定的。以i2c为例,它对应的模块可能是一个陀螺仪芯片,也有可能是一个eeprom的芯片,所以协议这部分要查看具体的芯片手册才能做决定。
今天,我们回头看下,stm32f103c8t6是怎么实现串口的输入、输出的。
1、从main函数看起
拿到示例工程后,我们一般直接编译一下。编译除了判断是否成功之外,编译日志还会告诉我们工程中使用的rom多少、ram多少,这也是十分重要的,
Program Size: Code=4516 RO-data=360 RW-data=20 ZI-data=1092
解析来简单看下main函数内容,
int main(void)
{HAL_Init(); SystemClock_Config();DEBUG_USART_Config();printf("Welcome to use fire board!\r\n"); Usart_SendString( (uint8_t *)"This is just an echo experiment\r\n" );while(1){ }
}
整个函数中比较明显的区别就是DEBUG_USART_Config函数,其他的就是打印和字符输出。最后while循环是空的,这代表对应的处理都是在中断完成的。
2、串口初始化
void DEBUG_USART_Config(void)
{ UartHandle.Instance = DEBUG_USART;UartHandle.Init.BaudRate = DEBUG_USART_BAUDRATE;UartHandle.Init.WordLength = UART_WORDLENGTH_8B;UartHandle.Init.StopBits = UART_STOPBITS_1;UartHandle.Init.Parity = UART_PARITY_NONE;UartHandle.Init.HwFlowCtl = UART_HWCONTROL_NONE;UartHandle.Init.Mode = UART_MODE_TX_RX;HAL_UART_Init(&UartHandle);__HAL_UART_ENABLE_IT(&UartHandle,UART_IT_RXNE);
}void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef *huart)
{ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;DEBUG_USART_CLK_ENABLE();DEBUG_USART_RX_GPIO_CLK_ENABLE();DEBUG_USART_TX_GPIO_CLK_ENABLE();/**USART1 GPIO Configuration PA9 ------> USART1_TXPA10 ------> USART1_RX */GPIO_InitStruct.Pin = DEBUG_USART_TX_PIN;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;HAL_GPIO_Init(DEBUG_USART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.Pin = DEBUG_USART_RX_PIN;GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_AF_INPUT; HAL_GPIO_Init(DEBUG_USART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct); HAL_NVIC_SetPriority(DEBUG_USART_IRQ ,0,1);HAL_NVIC_EnableIRQ(DEBUG_USART_IRQ );
}
DEBUG_USART_Config函数中主要就是对串口的一些属性进行配置,比如波特率多少、数据长度多少、停止位多少等等。这里就是常规的115200-8-1配置。配置完了,会调用函数HAL_UART_Init,这个函数会进一步调用下面的HAL_UART_MspInit。而在HAL_UART_MspInit函数当中,主要就是对a9、a10两个pin脚进行配置,配置完了设置中断优先级,并且使能中断。而在DEBUG_USART_Config函数的最后一步,则是全局配置中断,也就是接收数据的时候才响应中断。
3、补充fputc和fgetc函数
我们自己写代码的时候,习惯用printf和getchar这样的函数。如果需要这样的函数,就需要显示开发一下fputc和fgetc。这两个函数都是WEAK函数。所谓的WEAK函数,就是工程里面已经有一个函数了,但是客户如果自己重新定义了,那就用客户自己定义的函数。
void Usart_SendString(uint8_t *str)
{unsigned int k=0;do {HAL_UART_Transmit(&UartHandle,(uint8_t *)(str + k) ,1,1000);k++;} while(*(str + k)!='\0');
}int fputc(int ch, FILE *f)
{HAL_UART_Transmit(&UartHandle, (uint8_t *)&ch, 1, 1000); return (ch);
}int fgetc(FILE *f)
{ int ch;HAL_UART_Receive(&UartHandle, (uint8_t *)&ch, 1, 1000); return (ch);
}
4、中断响应
在stm32 mcu里面,主要的中断都是在文件stm32f1xx_it.c里面完成的。所以我们需要做的,就是直接找到对应的内容,看看是怎么实现的即可,
void DEBUG_USART_IRQHandler(void)
{uint8_t ch=0; if(__HAL_UART_GET_FLAG( &UartHandle, UART_FLAG_RXNE ) != RESET){ ch=( uint16_t)READ_REG(UartHandle.Instance->DR);WRITE_REG(UartHandle.Instance->DR,ch); }
}
__HAL_UART_GET_FLAG主要是查看一下是不是真的有数据,READ_REG是读取数据,WRITE_REG是发送数据。所以整个代码的功能就是一个回显的功能。
5、实验和测试
要进行实际验证的话,除了下载好固件之外,还需要进行串口连接,打开mobaxterm。这时候如果可以回显对应的内容,那么就说明固件没问题。不然就会回头check一下硬件、接线和软件了。
6、其他
因为是涉及到串口,一般的pc电脑已经没有串口的接口,所以需要提前购买一个usb转232的模块。另外,我们实践过程中,一般是把调试串口和协议串口是分开来处理的。
串口本身的意义还是十分巨大的,它使得我们通过外部设备,以协议的形式对这个模块进行控制了。之前我们学习了gpio的读和写,那么就可以通过串口实现gpio的读、写控制,这样的话就可以编写上位机对mcu模块进行控制了。这个上位机可以是pc,可以是嵌入式linux。
mcu固件开发中,大部分应用都是事件触发式的,上位机给一个命令,我们处理一个命令。如果是需要定时反馈的,这个时候就再添加一个定时器就可以了。
这篇关于上位机图像处理和嵌入式模块部署(f103 mcu中的串口接口)的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!