灵动微课堂 (第237讲)｜基于MM32L0130的LPUART应用（2）

来源:灵动MM32MCU发布时间:2022-11-24299浏览

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LPUART（Low power universal asynchronous receiver transmitter，低功耗通用异步收发器），相比标准的UART，其功耗极低，支持在低功耗模式下运行，并且可以将MCU从低功耗模式唤醒。

上期介绍了MM32全新低功耗系列MM32L0130的LPUART外设，并实现了基本UART收发通信和使用LPUART唤醒MCU。本期介绍LPUART的高级应用，实现DMA收发实验、使用数据匹配寄存器匹配到指定字符后唤醒MCU。

LPUART使用DMA

LPUART可以使用DMA来搬运数据，实现无需CPU参与的快速自动数据传输。硬件发出DMA请求与对应的DMA通道直连，也可以通过软件配置寄存器的方式触发DMA通道请求。LPUART的控制寄存器有对应的DMA使能位，如下图所示：

1.1 DMA中断

DMA的每个通道都有三种中断事件标志：DMA半传输、DMA传输完成和DMA传输出错。各通道单独的中断请求由这3种事件标志逻辑或起来。可以配置寄存器的对应位来使能这些中断：

1.2 LPUART使用DMA的配置步骤

根据基本UART配置步骤配置LPUART

使能LPUEN的DMAR与DMAT位激活DMA模式

使能DMA时钟

发送需要配置DMA的源地址（存储器地址）和目的地址（LPUTXD），传输的数据量以及DMA通道

配置完发送后，只要TXFIFO为空，就会请求DMA发送

接收需要配置DMA的源地址（LPURXD）和目的地址（存储器地址），传输的数据量以及DMA通道

配置完接收后，只要RXFIFO有数据，即不为空，就会请求DMA接收

1.3 功能代码实现

下面例程实现了使用DMA发送和接收LPUART数据，发送和接收完成后进入中断，例程在基本UART收发实验的基础上完成。

申请例程所用到的TX和RX缓存、TX和RX完成标志：

uint8_tTX_Buffer[16],RX_Buffer[16];
uint8_tTX_Complete=0,RX_Complete=0;

配置NVIC：

NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStruct;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=DMA1_Channel2_3_IRQn;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority=2;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
NVIC_Init(NVIC_InitStruct);

配置DMA通道2为LPUART_TX：

voidLPUART_DMA_TX_Init(void)
{
DMA_InitTypeDefDMA_InitStruct;

RCC_DMA_ClockCmd(DMA1,ENABLE);
DMA_DeInit(DMA1_Channel2);
DMA_StructInit(DMA_InitStruct);
//DMAtransferperipheraladdress
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)LPUART1->LPUTXD;
//DMAtransfermemoryaddress
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)TX_Buffer;
//DMAtransferdirectionfromperipheraltomemory
DMA_InitStruct.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralDST;
//DMAcachesize
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize=16;
//Theperipheraladdressisforbiddentomovebackward
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
//Thememoryaddressisshiftedbackward
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;
//Definetheperipheraldatawidthto8bits
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStruct.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;
DMA_InitStruct.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;
//M2Mmodeisdisabled
DMA_InitStruct.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
DMA_InitStruct.DMA_Auto_reload=DMA_Auto_Reload_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel2,DMA_InitStruct);
DMA_SetChannelMuxSource(DMA1_Channel2,DMA1_MUX_LPUART1_TX);
//EnableLPUART_DMA1_ChannelTransfercompleteinterrupt
DMA_ITConfig(DMA1_Channel2,DMA_IT_TC,ENABLE);
LPUART_TX_DMACmd(LPUART1,ENABLE);
while((LPUART1->LPUENLPUART_LPUEN_DMAT)==0);
//LPUART_DMA1_Channelenable
DMA_Cmd(DMA1_Channel2,ENABLE);
}

配置DMA通道3为LPUART_RX：

voidLPUART_DMA_RX_Init(void)
{
DMA_InitTypeDefDMA_InitStruct;

RCC_DMA_ClockCmd(DMA1,ENABLE);

DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
DMA_StructInit(DMA_InitStruct);
//DMAtransferperipheraladdress
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr=(uint32_t)LPUART1->LPURXD;
//DMAtransfermemoryaddress
DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr=(uint32_t)RX_Buffer;
//DMAtransferdirectionfromperipheraltomemory
DMA_InitStruct.DMA_DIR=DMA_DIR_PeripheralSRC;
//DMAcachesize
DMA_InitStruct.DMA_BufferSize=16;
//Theperipheraladdressisforbiddentomovebackward
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc=DMA_PeripheralInc_Disable;
//Thememoryaddressisshiftedbackward
DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc=DMA_MemoryInc_Enable;
//Definetheperipheraldatawidthto8bits
DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize=DMA_PeripheralDataSize_Byte;
DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize=DMA_MemoryDataSize_Byte;
DMA_InitStruct.DMA_Mode=DMA_Mode_Normal;
DMA_InitStruct.DMA_Priority=DMA_Priority_Medium;
//M2Mmodeisdisabled
DMA_InitStruct.DMA_M2M=DMA_M2M_Disable;
DMA_InitStruct.DMA_Auto_reload=DMA_Auto_Reload_Disable;
DMA_Init(DMA1_Channel3,DMA_InitStruct);
DMA_SetChannelMuxSource(DMA1_Channel3,DMA1_MUX_LPUART1_RX);
//EnableLPUART_DMA1_ChannelTransfercompleteinterrupt
DMA_ITConfig(DMA1_Channel3,DMA_IT_TC,ENABLE);
LPUART_RX_DMACmd(LPUART1,ENABLE);
while((LPUART1->LPUENLPUART_LPUEN_DMAR)==0);
//LPUART_DMA1_Channelenable
DMA_Cmd(DMA1_Channel3,ENABLE);
}

编写中断服务函数：

voidDMA1_Channel2_3_IRQHandler(void)
{
if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC2))
{
DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC2);
TX_Complete=1;
}
if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC3))
{
DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC3);
RX_Complete=1;
}
}

编写实验样例：

voidLPUART_RxTx_DMA_Test(void)
{
uint8_ti;

for(i=0;i<16;i++)
{
TX_Buffer[i]=i;
}
LPUART_DMA_TX_Init();
LPUART_DMA_RX_Init();

while(1)
{
if(TX_Complete==1)
{
TX_Complete=0;
DMA1_Channel3->CMAR=(uint32_t)RX_Buffer;
DMA1_Channel3->CNDTR=16;
DMA_Cmd(DMA1_Channel3,ENABLE);
}
if(RX_Complete==1)
{
RX_Complete=0;
memcpy((void*)TX_Buffer,(void*)RX_Buffer,16);
DMA1_Channel2->CMAR=(uint32_t)TX_Buffer;
DMA1_Channel2->CNDTR=16;
DMA_Cmd(DMA1_Channel2,ENABLE);
}
}
}

在main函数中配置好LPUART和DMA后，调用实验函数LPUART_RxTx_DMA_Test，可以得到如下结果：

使用数据匹配寄存器匹配到指定字符后唤醒MCU

为进一步降低系统功耗，MM32L0130系列的LPUART提供了一种接收到指定字符才能唤醒低功耗状态的MCU的功能。用于唤醒的指定字符，由数据匹配寄存器确定：

2.1接收中断配置寄存器

可以通过LPUART的LPUCON.RXEV寄存器配置唤醒事件为START位、一帧接收完成、一帧数据匹配或者RXD下降沿唤醒。

2.2 功能代码实现

匹配指定字符唤醒MCU功能，需要在上期讲解的LPUART唤醒低功耗模式中的MCU基础上修改中断事件配置、指定唤醒字符，具体代码如下：

配置LPUART接收中断事件为接收数据匹配成功：

LPUART_InitTypeDefinit_struct;

init_struct.LPUART_Clock_Source=0;
init_struct.LPUART_BaudRate=LPUART_Baudrate_9600;
init_struct.LPUART_WordLength=LPUART_WordLength_8b;
init_struct.LPUART_StopBits=LPUART_StopBits_1;
init_struct.LPUART_Parity=LPUART_Parity_No;
init_struct.LPUART_MDU_Value=0x952;
init_struct.LPUART_NEDET_Source=LPUART_NegativeDectect_Source2;
init_struct.LPUART_RecvEventCfg=LPUART_RecvEvent_RecvData_Mactched;
LPUART_Init(LPUART1,init_struct);

配置特定的唤醒字符：

LPUART_SetMatchData(LPUART1,‘5’);//指定字符’5’为唤醒字符

编写中断服务程序，判断接收匹配事件并清除标志：

voidLPUART1_IRQHandler()
{
if(LPUART_GetFlagStatus(LPUART1,LPUART_LPUSTA_START))
{
LPUART_ClearFlagStatus(LPUART1,LPUART_LPUSTA_START);
}
if(LPUART_GetFlagStatus(LPUART1,LPUART_LPUSTA_MATCH))
{//判断接收中断匹配事件
LPUART_ClearFlagStatus(LPUART1,LPUART_LPUSTA_MATCH);

}
if(LPUART_GetITStatus(LPUART1,LPUART_LPUIF_RXIF)==SET){
LPUART_ClearITPendingBit(LPUART1,LPUART_LPUIF_RXIF);
rxDataBuf[cnt]=LPUART_ReceiveData(LPUART1);
if(++cnt>=10)
cnt_flag=1;
}
EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);
}

编写试验样例：

voidLPUART_Wakeup_Test(void)
{
uint8_ttemp,i;
charstring1[]="LPUARTwakeupmcutest!\r\n";
charstring2[]="mcustop!\r\n";
charstring3[]="mcuwakeup!\r\n";

for(i=0;i<strlen(string1);i++)
{
Output_Byte(LPUART1,string1[i]);
}
DELAY_Ms(20);
for(i=0;i<strlen(string2);i++)
{
Output_Byte(LPUART1,string2[i]);
}
PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower,PWR_STOPEntry_WFI);//休眠
for(i=0;i<strlen(string3);i++)
{
Output_Byte(LPUART1,string3[i]);
}

while(1)
{

}
}

在main函数配置好LPUART后，调用实验函数LPUART_Wakeup_Test，可以得到如下结果：

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