第七十六章：CH32V103应用教程——USART-数据收发（带缓冲区）

草帽王子

本章教程主要在第三章USART原有数据收发的基础上增加了缓冲区，提高了数据传输效率，同时有效提高数据传输的准确性。


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。
  

3、软件设计

本章教程主要在第三章基础上进行，增加了缓冲区，提高了传输效率和准确性，具体程序如下：
usart.h文件

1. #ifndef __USART_H
   
2. #define __USART_H
   
3. 
   
4. #include "ch32v10x_conf.h"
   
5. 
   
6. #define buffer_len 256
   
7. 
   
8. void USARTx_Init(void);
   
9. void USARTx_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data);
   
10. void USARTx_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, char *str);
    
11. void USART2_IRQHandler(void);
    
12. 
    
13. #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

1. 
   
2. #include "usart.h"
   
3. 
   
4. void USART2_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
   
5. 
   
6. u8 USART_Rbuffer_Num = 0;
   
7. u8 USART_Tbuffer_Num = 0;
   
8. u8 USART_Rbuffer[buffer_len];//接收缓冲区数组
   
9. 
   
10. void USARTx_Init(void)
    
11. {
    
12.     GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;
    
13.     USART_InitTypeDef  USART_InitStructure;
    
14.     NVIC_InitTypeDef   NVIC_InitStructure;
    
15. 
    
16.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
    
17.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
    
18. 
    
19.     /* USART2 TX-->A.2   RX-->A.3 */
    
20.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    
21.     GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    
22.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;              //设置PA2为复用推挽输出
    
23.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
24.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    
25.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;        //设置PA3为浮空输入
    
26.     GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    
27. 
    
28.     USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;
    
29.     USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
    
30.     USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
    
31.     USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
    
32.     USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
    
33.     USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx | USART_Mode_Rx;
    
34.     USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    
35. 
    
36.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
    
37.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;      //抢占优先级为1
    
38.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;           //子优先级为1
    
39.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;              //IRQ通道使能
    
40.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                              //中断优先级初始化
    
41. 
    
42.     USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);
    
43. 
    
44.     USART_Cmd(USART2,ENABLE);
    
45. }
    
46. 
    
47. void USARTx_SendByte(USART_TypeDef* pUSARTx, uint8_t data)
    
48. {
    
49.     USART_SendData(pUSARTx, data);
    
50.     while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TXE) == RESET);
    
51. }
    
52. 
    
53. void USARTx_SendStr(USART_TypeDef* pUSARTx, char *str)
    
54. {
    
55.     uint8_t i = 0;
    
56.     do
    
57.     {
    
58.        USARTx_SendByte(pUSARTx, *(str+i));
    
59.        i++;
    
60.     }while(*(str+i) != '\0');
    
61.     while(USART_GetFlagStatus(pUSARTx, USART_FLAG_TC) == RESET);
    
62. }
    
63. 
    
64. void USART2_IRQHandler(void)
    
65. {
    
66.     if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) //中断产生
    
67.     {
    
68.         USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE);                //清除中断标志
    
69. 
    
70.         USART_Rbuffer[USART_Rbuffer_Num] = USART_ReceiveData(USART2); //接收数据
    
71. 
    
72.         USART_Rbuffer_Num++;
    
73.     }
    
74. 
    
75. 
    
76.     if(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_ORE) == SET) //溢出
    
77.     {
    
78.         USART_ClearFlag(USART2,USART_FLAG_ORE);  //清标志
    
79. 
    
80.         USART_ReceiveData(USART2);               //读DR
    
81.     }
    
82. 
    
83. 
    
84.     for(USART_Tbuffer_Num=0;USART_Tbuffer_Num < USART_Rbuffer_Num;USART_Tbuffer_Num++)
    
85.     {
    
86.         USARTx_SendByte(USART2,USART_Rbuffer[USART_Tbuffer_Num]); //发送数据
    
87.     }
    
88. 
    
89.     USART_Rbuffer_Num = 0; //初始化
    
90.     USART_Tbuffer_Num = 0;
    
91. }

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

1. int main(void)
   
2. {
   
3.         NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
   
4.         Delay_Init();
   
5. //        USART_Printf_Init(115200);
   
6. //        printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);
   
7. 
   
8. //        printf("This is printf example\r\n");
   
9. 
   
10.         USARTx_Init();
    
11. 
    
12.         USARTx_SendStr(USART2, "This is a test data.\n");
    
13. 
    
14.         while(1)
    
15.         {
    
16. 
    
17.         }
    
18. }

复制代码

main.c文件主要进行函数初始化。


4、下载验证

将编译好的程序下载到开发板并复位，打开串口调试助手，发送数据，可以看到数据被接收并发送返回显示，如下所示：

75、USART-数据收发（带缓冲区）1和2.rar
75、USART-数据收发（带缓冲区）1.rar (447.85 KB, 下载次数: 21)

2021-9-10 18:10 上传

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75、USART-数据收发（带缓冲区）2.rar (439.11 KB, 下载次数: 22)

2021-9-10 18:10 上传

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完