第六十四章：CH32V103应用教程——USART-中断
本帖最后由 草帽王子 于 2021-9-10 17:56 编辑本章教程使用串口2（USART2）和串口3（USART3）进行查询发送和中断接收。
1、USART简介及相关函数介绍
USART模块支持多种中断源，包括发送数据寄存器空（TXE）、CTS、发送完成（TC）、接收数据就绪（TXNE）、数据溢出（ORE）、线路空闲（IDLE）、奇偶校验出错（PE）、断开标志（LBD）、噪声（NE）、多缓冲通信的溢出（ORT）和帧错误（FE）等等。
下图为中断和对应的使能位的关系：
注意：EIE使能位只有在DMA接收数据时使用。
关于CH32V103 USART具体信息，可参考CH32V103应用手册。USART标准库函数在第三章节已介绍，在此不再赘述。
2、硬件设计
本章教程使用串口2（USART2）和串口3（USART3）进行查询发送和中断接收。将开发板USART2与USART3连接起来即可，具体连接方式如下：
硬件连线：
PA2 —— PB11
PA3 —— PB10
3、软件设计
本章教程使用串口2（USART2）和串口3（USART3）进行查询发送和中断接收，具体程序如下：
usart.h文件
#ifndef __USART_H
#define __USART_H
#include "ch32v10x_conf.h"
/* Global typedef */
typedef enum
{
FAILED = 0,
PASSED = !FAILED
} TestStatus;
void USARTx_CFG(void);
TestStatus Buffercmp(uint8_t* Buf1, uint8_t* Buf2, uint16_t BufLength);
#endifusart.h文件主要进行相关宏定义和函数声明；
usart.c文件
#include "usart.h"
/*******************************************************************************
* Function Name: USARTx_CFG
* Description : Initializes the USART2 & USART3 peripheral.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void USARTx_CFG(void)
{
GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;
USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
NVIC_InitTypeDefNVIC_InitStructure;
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2|RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA |RCC_APB2Periph_GPIOB , ENABLE);
/* USART2 TX-->A.2 RX-->A.3 */
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);
/* USART3 TX-->B.10RX-->B.11 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
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_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);
USART_Init(USART3, &USART_InitStructure);
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
USART_Cmd(USART2, ENABLE);
USART_Cmd(USART3, ENABLE);
}
/*******************************************************************************
* Function Name: Buffercmp
* Description : Compares two buffers
* Input : Buf1,Buf2:buffers to be compared
* BufferLength: buffer's length
* Return : PASSED: Buf1 identical to Buf2
* FAILED: Buf1 differs from Buf2
*******************************************************************************/
TestStatus Buffercmp(uint8_t* Buf1, uint8_t* Buf2, uint16_t BufLength)
{
while(BufLength--)
{
if(*Buf1 != *Buf2)
{
return FAILED;
}
Buf1++;
Buf2++;
}
return PASSED;
}
usart.c文件主要包括两个函数：USARTx_CFG函数和Buffercmp函数。其中，USARTx_CFG函数主要进行USART2和USART3的初始化配置：包括USART2和USART3对应GPIO的初始化配置以及串口和NVIC相关配置；Buffercmp函数主要对发送数据和接收数据进行比较。
main.c文件
/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
* File Name : main.c
* Author : WCH
* Version : V1.0.0
* Date : 2020/04/30
* Description : Main program body.
*******************************************************************************/
/*
*@Note
USART中断例程：
Master：USART2_Tx(PA2)、USART2_Rx(PA3)。
Slave：USART3_Tx(PB10)、USART3_Rx(PB11)。
本例程演示 UART2 和 USART3 使用查询发送，中断接收。
注：
硬件连线：PA2 —— PB11
PA3 —— PB10
*/
#include "debug.h"
#include "usart.h"
/* Global define */
#define TxSize1 (size(TxBuffer1))
#define TxSize2 (size(TxBuffer2))
#define size(a) (sizeof(a) / sizeof(*(a)))
/* Global Variable */
u8 TxBuffer1[] = "*Buffer1 Send from USART2 to USART3 using Interrupt!"; /* Send by UART2 */
u8 TxBuffer2[] = "#Buffer2 Send from USART3 to USART2 using Interrupt!"; /* Send by UART3 */
u8 RxBuffer1={0}; /* USART2 Using */
u8 RxBuffer2={0}; /* USART3 Using*/
u8 TxCnt1 = 0, RxCnt1 = 0;
u8 TxCnt2 = 0, RxCnt2 = 0;
u8 Rxfinish1=0,Rxfinish2=0;
TestStatus TransferStatus1 = FAILED;
TestStatus TransferStatus2 = FAILED;
void USART2_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
void USART3_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
/*******************************************************************************
* Function Name: main
* Description : Main program.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
Delay_Init();
USART_Printf_Init(115200);
printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
printf("USART Interrupt TEST\r\n");
USARTx_CFG(); /* USART2 & USART3 INIT */
while(TxCnt2<TxSize2) /* USART3--->USART2 */
{
USART_SendData(USART3, TxBuffer2);
while(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TXE) == RESET) /* waiting for sending finish */
{
}
}
while(TxCnt1<TxSize1) /* USART2--->USART3 */
{
USART_SendData(USART2, TxBuffer1);
while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TXE) == RESET) /* waiting for sending finish */
{
}
}
Delay_Ms(100);
while(!Rxfinish1 || !Rxfinish2) /* waiting for receiving int finish */
{
}
TransferStatus1=Buffercmp(TxBuffer1,RxBuffer2,TxSize1);
TransferStatus2=Buffercmp(TxBuffer2,RxBuffer1,TxSize2);
if(TransferStatus1&&TransferStatus2)
{
printf("\r\nSend Success!\r\n");
}
else
{
printf("\r\nSend Fail!\r\n");
}
printf("TxBuffer1---->RxBuffer2 TxBuffer2---->RxBuffer1\r\n");
printf("TxBuffer1:%s\r\n",TxBuffer1);
printf("RxBuffer1:%s\r\n",RxBuffer1);
printf("TxBuffer2:%s\r\n",TxBuffer2);
printf("RxBuffer2:%s\r\n",RxBuffer2);
while(1)
{
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name: USART2_IRQHandler
* Description : This function handles USART2 global interrupt request.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void USART2_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
RxBuffer1 = USART_ReceiveData(USART2);
if(RxCnt1 == TxSize2)
{
USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, DISABLE);
Rxfinish1=1;
}
}
}
/*******************************************************************************
* Function Name: USART3_IRQHandler
* Description : This function handles USART3 global interrupt request.
* Input : None
* Return : None
*******************************************************************************/
void USART3_IRQHandler(void)
{
if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)
{
RxBuffer2 = USART_ReceiveData(USART3);
if(RxCnt2 == TxSize1)
{
USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, DISABLE);
Rxfinish2=1;
}
}
}main.c文件主要包括3个函数：main函数、USART2_IRQHandler函数和USART3_IRQHandler函数。main函数主要进行USART2和USART3的查询发送以及进行发送和接收之间的比较，并打印输出发送和接收数据。USART2_IRQHandler函数和USART3_IRQHandler函数主要进行串口在中断情况下的数据接收。
4、下载验证
将编译好的程序下载到开发版并复位，串口打印如下：
63、USART-中断请求.rar
链接：https://pan.baidu.com/s/1qCiuyIRRjQnhpXldB4pu4w
提取码：4a2y
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完
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