Renesas MCU之串口的发送接收功能实现

概述

1 软硬件介绍

1.1 软件版本信息

1.2 硬件介绍

2 FSP配置项目

2.1 项目参数配置

2.2 配置UART参数

3 功能实现

3.1 软件架构实现

3.2 UART接口函数

3.2.1 R_SCI_UART_Open()

3.2.2 R_SCI_UART_Close()

3.2.3 R_SCI_UART_Read()

3.2.4 R_SCI_UART_Write()

3.2.5 R_SCI_UART_CallbackSet()

4 串口功能实现

4.1 初始化函数

4.2 设置Buad函数

4.3 串口中断函数

4.4 源代码

5 测试

6 参考文档

概述

本文主要介绍使用Renesas MCU之串口的发送接收功能实现，包括硬件资源介绍,FSP配置项目的方法，还介绍了UART的接口函数，还编写测试函数验证该功能。

1 软硬件介绍

1.1 软件版本信息

软硬件信息	版本信息
Renesas MCU	R7FA4M2AD3C
Keil	MDK ARM 5.38
FSP 版本	5.3.0
调试工具：st-link	ST-LINK/V2-1

1.2 硬件介绍

笔者使用的板卡上UART端口通过USB-UART芯片CH340G做转换，实现串口收发数据功能

TXD: P110

RXD: P109

2 FSP配置项目

2.1 项目参数配置

1）配置系统时钟

笔者使用的开发板上配置的晶振为12M Hz，在Clock时钟蓝选择该型号的时钟配置参数

2）配置debug接口，选择swo类型

3）配置TX和RX的IO接口

2.2 配置UART参数

1）在Stacks中创建UART对象

2）配置uart的参数

注意：在Interrupt中定义Callback函数g_uart0_Callback

3 功能实现

3.1 软件架构实现

在FSP中配置完成参数后，点击Generate Project生成项目文件

3.2 UART接口函数

该模块使用TXD和RXD与外部设备通信。CTS或RTS或两者都可以由硬件控制(CTS和RTS)。一些mcu在某些通道上支持CTS和RTS的硬件流控制。一些mcu和通道支持CTS或RTS的硬件流控制，但不支持两者。如果两者都需要，GPIO引脚可以用于RTS。当内部时钟是波特率发生器的源时，SCK引脚可用于输出与比特率相同频率的时钟。

3.2.1 R_SCI_UART_Open()

函数原型：

fsp_err_t R_SCI_UART_Open	(	uart_ctrl_t *const 	p_api_ctrl,uart_cfg_t const *const 	p_cfg )

根据输入配置配置UART驱动程序。如果在编译时启用接收，则在此函数结束时启用接收。实现串口uart_api_t::open打开功能。

3.2.2 R_SCI_UART_Close()

函数原型：

fsp_err_t R_SCI_UART_Close	(	uart_ctrl_t *const 	p_api_ctrl	)

中止任何正在进行的传输。禁用中断、接收器和发送器。如果使用，关闭较低级别传输驱动程序。删除的权力。应用uart_api_t::close实现关闭串口功能。

3.2.3 R_SCI_UART_Read()

函数原型：

fsp_err_t R_SCI_UART_Read	(	uart_ctrl_t *const 	p_api_ctrl,uint8_t *const 	p_dest,uint32_t const 	bytes )

在目标缓冲区指针中接收用户指定的字节数

3.2.4 R_SCI_UART_Write()

函数原型：

fsp_err_t R_SCI_UART_Write	(	uart_ctrl_t *const 	p_api_ctrl,uint8_t const *const 	p_src,uint32_t const 	bytes )

从源缓冲区指针传输用户指定的字节数。

3.2.5 R_SCI_UART_CallbackSet()

函数原型：

fsp_err_t R_SCI_UART_CallbackSet	(	uart_ctrl_t *const 	p_api_ctrl,void(*)(uart_callback_args_t *) 	p_callback,void const *const 	p_context,uart_callback_args_t *const 	p_callback_memory )

更新用户回调，并可选择为回调结构提供内存.

4 串口功能实现

4.1 初始化函数

代码第91行：打开串口

代码第93行：从串口读取数据

代码第95行：从串口写数据

4.2 设置Buad函数

代码第73行：计算baud

代码第78行：设置串口baud

4.3 串口中断函数

代码第24行：接收数据事件，在该事件里接收数据包

代码第47行：接收数据完成事件

代码第53行：发送数据完成事件

4.4 源代码

创建bsp_uart.c文件，编写如下代码：

 /*FILE NAME  :  bsp_uart.cDescription:  uart interfaceAuthor     :  tangmingfei2013@126.comDate       :  2024/06/03*/
#include "bsp_uart.h"#define  TRANSFER_LENGTH     128bool uart_send_complete_flag = false;
uint8_t  g_dest[TRANSFER_LENGTH];
uint8_t  g_src[TRANSFER_LENGTH];
uint8_t  g_out_of_band_received[TRANSFER_LENGTH];
uint32_t g_receive_complete  = 0;
uint32_t g_out_of_band_index = 0;void g_uart0_Callback (uart_callback_args_t * p_args)
{/* Handle the UART event */switch (p_args->event){/* Received a character */case UART_EVENT_RX_CHAR:{/* Only put the next character in the receive buffer if there is space for it */if (sizeof(g_out_of_band_received) > g_out_of_band_index){/* Write either the next one or two bytes depending on the receive data size */if (UART_DATA_BITS_8 >= g_uart0_cfg.data_bits){g_out_of_band_received[g_out_of_band_index++] = (uint8_t) p_args->data;}else{uint16_t * p_dest = (uint16_t *) &g_out_of_band_received[g_out_of_band_index];*p_dest              = (uint16_t) p_args->data;g_out_of_band_index += 2;}if( g_out_of_band_index >= TRANSFER_LENGTH )g_out_of_band_index = 0;}break;}/* Receive complete */case UART_EVENT_RX_COMPLETE:{g_receive_complete = 1;break;}/* Transmit complete */case UART_EVENT_TX_COMPLETE:{uart_send_complete_flag = true;break;}default:{}}
}#define SCI_UART_BAUDRATE_19200              (19200)
#define SCI_UART_BAUDRATE_ERROR_PERCENT_5    (5000)void r_sci_uart_baud_set (uint32_t baud_rate )
{baud_setting_t baud_setting;bool           enable_bitrate_modulation = false;uint32_t       error_rate_x_1000         = SCI_UART_BAUDRATE_ERROR_PERCENT_5;fsp_err_t err = R_SCI_UART_BaudCalculate( baud_rate, enable_bitrate_modulation, error_rate_x_1000, &baud_setting);assert(FSP_SUCCESS == err);err = R_SCI_UART_BaudSet(&g_uart0_ctrl, (void *) &baud_setting);assert(FSP_SUCCESS == err);
}void r_sci_uart_basic_init (void)
{/* Initialize p_src to known data */for (uint32_t i = 0; i < TRANSFER_LENGTH; i++){g_src[i] = (uint8_t) ('A' + (i % 26));}/* Open the transfer instance with initial configuration. */fsp_err_t err = R_SCI_UART_Open(&g_uart0_ctrl, &g_uart0_cfg);assert(FSP_SUCCESS == err);err = R_SCI_UART_Read(&g_uart0_ctrl, g_dest, TRANSFER_LENGTH);assert(FSP_SUCCESS == err);err = R_SCI_UART_Write(&g_uart0_ctrl, g_src, TRANSFER_LENGTH);assert(FSP_SUCCESS == err);
}int fputc(int ch, FILE *f)
{(void)f;R_SCI_UART_Write(&g_uart0_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);while(uart_send_complete_flag == false);uart_send_complete_flag = false;return ch;
}/* End of this file */