第七十七章：CH32V103应用教程——USART-指令控制LED灯

草帽王子 · 发表于 2021-5-1 15:37:42

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本帖最后由草帽王子于 2021-9-10 18:11 编辑

本章教程主要在第二章GPIO和第三章USART的基础上进行串口指令控制LED灯实验。

1、USART简介及相关函数介绍

关于USART相关介绍，在前面第三章以及第六十一章到第六十七章已经进行过相关介绍，在此不再赘述。

2、硬件设计

由于CH32V103系列MCU的串口1在debug文件中被用于调试打印，因此本次教程使用串口2进行收发验证。由CH32V103数据手册可知，串口2对应引脚为PA2和PA3引脚，PA2为USART2_TX，PA3为USART2_RX。使用杜邦线将WCH-Link模块与CH32V103开发板串口2连接起来，连接方式如下：

WCH-Link模块RX引脚与CH32V103开发板PA2引脚连接；
WCH-Link模块TX引脚与CH32V103开发板PA3引脚连接。

此外，由于需要用到LED灯，用两根杜邦线分别将LED1和LED2与对应GPIO引脚连接起来，此处连接方式为：

LED1与PA0连接；
LED2与PA1连接。

3、软件设计

本章教程主要在第二章和第三章基础上进行。其中，LED灯对应GPIO程序不变，主要对串口程序进行了修改，具体程序如下：
usart.h文件

#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "ch32v10x_conf.h"
void USART2_Printf_Init(uint32_t baudrate);
void USARTx_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data);
void USARTx_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, char *str);
#endif

复制代码

usart.h文件主要进行相关定义和函数声明；
usart.c文件

#include "usart.h"
/*******************************************************************************
* Function Name : USART_Printf_Init
* Description : Initializes the USARTx peripheral.
* Input : baudrate: USART communication baud rate.
* Return : None
*******************************************************************************/
void USART2_Printf_Init(uint32_t baudrate)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = baudrate;
USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
}
void USARTx_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
{
USART_SendData(pUSARTx, data);
while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
}
void USARTx_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, char *str)
{
uint8_t i = 0;
do
{
USARTx_SendByte(pUSARTx, *(str+i));
i++;
}while(*(str+i) != '\0');
while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
}
int _write(int fd, char *buf, int size)
{
int i;
for(i=0; i<size; i++)
{
while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET);
USART_SendData(USART2, *buf++);
}
return size;
}

复制代码

usart.c文件相较于第三章，主要增加了一个缓冲区数据，同时在中断服务函数中针对数据发送和接收进行了相关改动，将接收数据先放在缓冲区数组然后发送出来。
main.c文件

#include "debug.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
u16 ch;
/*******************************************************************************
* Function Name : main
* Description : Main program.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
LED_Init();
USART2_Printf_Init(115200);
printf("\r\n通过串口通信指令控制LED灯 \n");
printf("开发板接到指令后控制LED灯亮灭，指令对应如下：\n");
printf(" 指令 ---- LED灯号 \n");
printf(" 1 ---- LED1亮 \n");
printf(" 2 ---- LED2亮 \n");
printf(" 3 ---- 灯全灭 \n");
while(1)
{
//获取字符指令
while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) == RESET);
ch = USART_ReceiveData(USART2);
switch(ch)
{
case '1':
printf("接收到字符：ch=%c\n",ch);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);
break;
case '2':
printf("接收到字符：ch=%c\n",ch);
GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);
break;
case '3':
printf("接收到字符：ch=%c\n",ch);
GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1);
break;
default:
/* 如果不是指定指令字符，打印提示信息 */
printf("非指定指令\n");
break;
}
}
}