[nrf52832][nrf52840][nrf52810][nrf52820][bsp_uart] UART配置和使用

UART —通用异步接收/发送器

功能描述

这里列出了UART的主要特性。

UART实现了对以下特性的支持:

全双工操作

自动流量控制

第9位数据位校验和生成

如图160所示:第531页的UART配置，UART直接使用TXD和RXD寄存器来发送和接收数据。 UART使用一个停止位。

引脚的配置

不同的信号RXD, CTS (Clear To Send, active low)， RTS (Request To Send, active low)和TXD与UART相关联，分别根据PSELRXD, PSELCTS, PSELRTS和PSELTXD寄存器中指定的配置映射到物理引脚。

如果在这些寄存器中指定了0xFFFFFFFF值，则关联的UART信号将不会连接到任何物理引脚。 PSELRXD、PSELCTS、PSELRTS和PSELTXD寄存器及其配置仅在UART启用时使用，并且仅在设备处于ON模式时保留。 PSELRXD、PSELCTS、PSELRTS和PSELTXD只能在禁用UART的情况下配置。

当系统处于OFF模式时，为了确保UART在引脚上的正确信号电平，必须按照第531页引脚配置中的描述在GPIO外围设备中配置引脚。

一次只能指定一个外设来驱动特定的GPIO管脚。 不这样做可能会导致不可预测的行为。

表128:GPIO配置

共享资源

UART与与UART具有相同ID的其他外围设备共享寄存器和其他资源。 因此，在配置和使用UART之前，必须禁用与UART ID相同的所有外围设备。 禁用与UART具有相同ID的外设将不会重置与UART共享的任何寄存器。 因此，显式配置所有相关的UART寄存器以确保其正确操作非常重要。

有关外围设备及其id的详细信息，请参阅第24页Instantiation中的Instantiation表。

接收

通过触发STARTRX任务来启动UART接收序列。

UART接收器链实现了一个FIFO，能够在数据出现之前存储6个传入RXD字节覆盖。 字节是通过读取RXD寄存器从这个FIFO中提取的。 当一个字节被提取在FIFO中一个新的字节将被移动到RXD寄存器。 UART将生成每当一个新字节移动到RXD寄存器时，RXDRDY事件。

当流量控制启用时，UART将在只有4个空间时停用RTS信号更多的字节在接收器先进先出。 对应的发射机因此能够发送最多四个字节后在数据被覆盖之前，RTS信号被停用。 为了防止在FIFO中覆盖数据，对等的UART发送器必须因此确保停止传输数据在四个字节后RTS线路失效。

暂停UART

可以通过触发SUSPEND任务来挂起UART。 暂停会影响UART接收端和UART发送端，即发送端停止发送，接收端停止接收。 UART的发送和接收在暂停后可以通过触发STARTTX和STARTRX来恢复。

在SUSPEND任务之后，正在进行的TXD字节传输将在UART挂起之前完成。

当SUSPEND任务被触发时，UART接收器的行为与STOPRX任务被触发时的行为相同。

错误条件

如果在帧中没有检测到有效的停止位，将生成一个以帧错误形式出现的ERROR事件。 如果RXD线保持低电平的时间超过数据帧的长度，将生成另一个以中断条件形式出现的ERROR事件。 实际上，总是在中断条件发生之前生成帧错误。

使用没有流控制的UART

如果没有启用流量控制，接口将表现为CTS和RTS线路一直处于活动状态。

奇偶校验配置

当使能奇偶校验时，TXD和RXD的奇偶校验将自动生成用于发送和接收的奇偶校验。

/********************************************************************************

* @file    bsp_uart.c

* @author  jianqiang.xue

* @version V1.0.0

* @date    2021-04-13

* @brief   uart驱动

********************************************************************************/

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include

#include

#include

#include "RTE_Components.h"

#include CMSIS_device_header

#include "nrf_uart.h"

#include "app_uart.h"

#include "bsp_gpio.h"

#include "bsp_uart.h"

/* Private Define ------------------------------------------------------------*/

#include "business_gpio.h"

#include "business_function.h"

/* External Variables --------------------------------------------------------*/

/* Private Typedef -----------------------------------------------------------*/

typedef void(*bsp_uart_callback)(void);

/* Private Variables ---------------------------------------------------------*/

#if BS_UART0_EN

#define BSP_UART0_IRQ_HANDLER                    uart0_event_handle

// 定义串口缓存区

uint8_t bsp_uart0_tx_buff[BS_UART0_CACHE_SIZE] = {0};

uint8_t bsp_uart0_rx_buff[BS_UART0_CACHE_SIZE] = {0};

// 定义串口初始化标记位 0--未初始化 1--初始化完成

bool g_uart0_init                              = false;

// 定义串口发送标记位 0--free闲  1--bus忙

bool g_uart0_send_lock                         = false;

uint16_t bsp_uart0_rx_buff_position = 0;

static bsp_uart_callback uart0_irq_rx_callback;

// 定义串口信息初始化结构体

static app_uart_comm_params_t uart0_comm_params =

{

    .rx_pin_no    = BS_UART0_RX_PIN,

    .tx_pin_no    = BS_UART0_TX_PIN,

    .rts_pin_no   = RTS_PIN_NUMBER,

    .cts_pin_no   = CTS_PIN_NUMBER,

    .flow_control = APP_UART_FLOW_CONTROL_DISABLED,

    .use_parity   = false,

    .baud_rate    = NRF_UART_BAUDRATE_460800

};

#endif

/* Private Function Prototypes -----------------------------------------------*/

/**

 * @brief  Rx Transfer completed callbacks.

 * @note   NULL

 * @param  p_event: Struct containing events from the UART module.

 * @retval None

 */

static void BSP_UART0_IRQ_HANDLER(app_uart_evt_t * p_event)

{

    if (p_event->evt_type == APP_UART_DATA_READY)

    {

        app_uart_get(&bsp_uart0_rx_buff[bsp_uart0_rx_buff_position]);

        if (bsp_uart0_rx_buff_position < (BS_UART0_CACHE_SIZE - 1))

        {

            bsp_uart0_rx_buff_position++;

        }

        if (uart0_irq_rx_callback)

        {

            uart0_irq_rx_callback();

        }

    }

}

/* Public Function Prototypes ------------------------------------------------*/

/**

 * @brief  设置串口波特率

 * @note   NULL

 * @param  uart: 串口组号

 * @param  baud: 波特率

 * @retval None

 */

void biz_uart_set_baud_rate(bsp_uart_t uart, uint32_t baud)

{

    if (uart == BSP_UART_0)

    {

#if BS_UART0_EN

        if (baud == 19200)

        {

            uart0_comm_params.baud_rate = NRF_UART_BAUDRATE_19200;

        }

        else if (baud == 115200)

        {

            uart0_comm_params.baud_rate = NRF_UART_BAUDRATE_115200;

        }

        else if (baud == 460800)

        {

            uart0_comm_params.baud_rate = NRF_UART_BAUDRATE_460800;

        }

#endif

    }

    return;

}

/**

 * @brief  串口初始化

 * @note   None

 * @param  uart: 串口组号

 * @retval None

 */

void bsp_uart_init(bsp_uart_t uart)

{

    if (uart == BSP_UART_0)

    {

#if BS_UART0_EN

        if (g_uart0_init)

        {

            return;

        }

        uint32_t err_code;

        APP_UART_FIFO_INIT(&uart0_comm_params,

                           BS_UART0_CACHE_SIZE,

                           BS_UART0_CACHE_SIZE,

                           uart0_event_handle,

                           APP_IRQ_PRIORITY_LOWEST,

                           err_code);

        APP_ERROR_CHECK(err_code);

        bsp_uart0_rx_buff_position = 0;

        g_uart0_init = true;

#endif

    }

}

/**

 * @brief  串口反注册 关闭串口时钟并复位引脚

 * @note   NULL

 * @param  uart: 串口组号

 * @retval None

 */

void bsp_uart_deinit(bsp_uart_t uart)

{

    if (uart == BSP_UART_0)

    {

#if BS_UART0_EN

        if (!g_uart0_init)

        {

            return;

        }

        app_uart_close();

        g_uart0_init = false;

#endif

    }

}

/**

 * @brief  注册串口接收回调函数

 * @note   NULL

 * @param  uart: 串口组号

 * @param  event: 事件回调函数

 * @retval 0--失败 1--成功

 */

bool bsp_uart_rx_irq_callback(bsp_uart_t uart, void *event)

{

    if (uart == BSP_UART_0)

    {

#if BS_UART0_EN

        if (uart0_irq_rx_callback != NULL)

        {

            return true;

        }

        else

        {

            uart0_irq_rx_callback = (bsp_uart_callback)event;

        }

#endif

    }

    return false;

}

/************************************[uart] 使用函数************************************/

/**

 * @brief  发送一个字节

 * @note   NULL

 * @param  uart: 串口组号

 * @param  data: 字节值

 * @retval None

 */

void bsp_uart_send_byte(bsp_uart_t uart, uint8_t data)

{

    if (uart == BSP_UART_0)

    {

#if BS_UART0_EN

        if (!g_uart0_init)

        {

            return;

        }

        app_uart_put(data);

#endif

    }

    return;

}

/**

 * @brief  发送多个字节(堵塞)

 * @note   NULL

 * @param  uart: 串口组号

 * @param  *data: 数据头指针

 * @param  len: 数据长度

 * @retval None

 */

void bsp_uart_send_nbyte(bsp_uart_t uart, uint8_t *data, uint16_t len)

{

    if (uart == BSP_UART_0)

    {

#if BS_UART0_EN

        if (!g_uart0_init)

        {

            return;

        }

        if (g_uart0_send_lock)

        {

            return;

        }

        g_uart0_send_lock = true;

        if (data != NULL)

        {

            for (uint16_t i = 0; i < len; i++)

            {

                app_uart_put(data[i]);

            }

        }

        else

        {

            for (uint16_t i = 0; i < len; i++)

            {

                app_uart_put(bsp_uart0_tx_buff[i]);

            }

        }

        g_uart0_send_lock = false;