STM32驱动WK2168串口扩展芯片完整教程
2024-04-10 13:52:03
一、WK2168介绍
WK2168是首款具备256级FIFO的低功耗并支持 UART/SPITM/IIC/8位并行总线接口的
4通道UART器件。可以通过模式选择使得该芯片工作于以上任何一种主接口模式，将选
定的主接口扩展为4个增强功能的UART。
扩展的子通道的UART具备如下功能特点：
1.每个子通道UART的波特率、字长、校验格式可以独立设置，最高可以提供2Mbps
的通信速率。
2.每个子通道可以独立设置工作在IrDA红外通信、 RS-485自动收发控制、 9位网络
地址自动识别、软件/硬件自动流量控制等高级工作模式下。
3.每个子通道具备收/发独立的256 级FIFO， FIFO的中断可按用户需求进行编程触
发点且具备超时中断功能。
WK2168采用LQFP48绿色环保的无铅封装，可以工作在2.5～5.0V的宽工作电压范围，
具备可配置自动休眠/唤醒功能
二、硬件连接
三、驱动代码
main.c
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "wk2168.h"int main(void)
{ //wk2xxx相关定义u8 sendTimeCnt;u16 ledCnt;u8 dat1;u8 sendData[5]={0x01,0x02,0x03,0x04,0x05};NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //设置NVIC中断分组2:2位抢占优先级，2位响应优先级delay_init(); uart_init(115200);led_init(); wk2168_init(); wk2168_exit_init();/*读写GNEA，测试主接口通信是否成功*/dat1=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GENA);printf("gena=0x%x.\r\n",dat1);/*初始化子串口*/wk2168_sub_uart_init(1);wk2168_sub_uart_init(2);wk2168_sub_uart_init(3);wk2168_sub_uart_init(4);/*设置子串口波特率*/wk2168_set_baudrate(1,B9600);wk2168_set_baudrate(2,B9600);wk2168_set_baudrate(3,B9600);wk2168_set_baudrate(4,B9600);/*使能485*/wk2168_set_rs485(1);wk2168_set_rs485(2);wk2168_set_rs485(3);wk2168_set_rs485(4);while(1){sendTimeCnt++;if(sendTimeCnt>=100){sendTimeCnt=0;wk2168_exti_disable(); wk2168_write_s_fifo(1,sendData,sizeof(sendData));wk2168_write_s_fifo(2,sendData,sizeof(sendData));wk2168_write_s_fifo(3,sendData,sizeof(sendData));wk2168_write_s_fifo(4,sendData,sizeof(sendData));wk2168_exti_enable(); }ledCnt++;if(ledCnt>=50){ledCnt=0;turn_prog_led();}delay_ms(10);}
}wk2168.c
#include "wk2168.h"
#include "delay.h"void wk2168_init(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;SPI_InitTypeDef SPI_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_SPI1, ENABLE ); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1;//PA0--INT#GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0;//SPI1_RSTGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;//SPI1_CSGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;//SPI1_SCKGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;//SPI1_MISOGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING; GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure ); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;//SPI1_MOSIGPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init( GPIOA, &GPIO_InitStructure );SPI_InitStructure.SPI_Direction = SPI_Direction_2Lines_FullDuplex; SPI_InitStructure.SPI_Mode = SPI_Mode_Master; SPI_InitStructure.SPI_DataSize = SPI_DataSize_8b; SPI_InitStructure.SPI_CPOL = SPI_CPOL_Low; SPI_InitStructure.SPI_CPHA = SPI_CPHA_1Edge; SPI_InitStructure.SPI_NSS = SPI_NSS_Soft; SPI_InitStructure.SPI_BaudRatePrescaler = SPI_BaudRatePrescaler_8;SPI_InitStructure.SPI_FirstBit = SPI_FirstBit_MSB; SPI_InitStructure.SPI_CRCPolynomial = 7;SPI_Init( SPI1, &SPI_InitStructure );SPI_Cmd( SPI1, ENABLE );wk2168_rst=0;delay_ms(50);wk2168_rst=1;delay_ms(10);}void wk2168_exit_init()
{EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //使能复用功能时钟GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB,GPIO_PinSource1);//下降沿触发EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line1; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); //根据EXTI_InitStruct中指定的参数初始化外设EXTI寄存器NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; //使能按键KEY2所在的外部中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01; //抢占优先级2， NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; //子优先级2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
void wk2168_exti_enable(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; //使能按键KEY2所在的外部中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00; //抢占优先级2， NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00; //子优先级2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //使能外部中断通道NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}void wk2168_exti_disable(void)
{NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; //使能按键KEY2所在的外部中断通道NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x00; //抢占优先级2， NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x00; //子优先级2NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = DISABLE; //使能外部中断通道NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
//外部中断0服务程序
void EXTI1_IRQHandler(void)
{u8 gifr,rxbuf[256];int rxlen; if(EXTI_GetFlagStatus(EXTI_Line1)!= RESET){gifr=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GIFR);/**/do{if(gifr&WK2XXX_UT1INT)//判断子串口1是否有中断{ /*数据处理*//*数据接收*/rxlen=wk2168_rec_data(1,rxbuf);//一次接收的数据不会超过256Byte/*数据发送*///把接收的数据发送出去wk2168_send_data(1,rxlen,rxbuf);}if(gifr&WK2XXX_UT2INT)//判断子串口2是否有中断{/*数据接收*/rxlen=wk2168_rec_data(2,rxbuf);//一次接收的数据不会超过256Byte/*数据发送*///把接收的数据发送出去wk2168_send_data(2,rxlen,rxbuf);}if(gifr&WK2XXX_UT3INT)//判断子串口3是否有中断{/*数据接收*/rxlen=wk2168_rec_data(3,rxbuf);//一次接收的数据不会超过256Byte/*数据发送*///把接收的数据发送出去wk2168_send_data(3,rxlen,rxbuf);// printf("port!!!!\n");}if(gifr&WK2XXX_UT4INT)//判断子串口4是否有中断{/*数据接收*/rxlen=wk2168_rec_data(4,rxbuf);//一次接收的数据不会超过256Byte/*数据发送*///把接收的数据发送出去wk2168_send_data(4,rxlen,rxbuf);}gifr=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GIFR);//printf("IN EXTI2_IRQ GIFR:0X%X !!!\n",gifr);}while(gifr&0x0f); EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); //清除LINE0上的中断标志位 }
}
/* SPI交换一个字节接口 */
u8 wk2168_spi_read_write_byte(u8 TxData)
{u8 retry=0; while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_TXE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:发送缓存空标志位{retry++;if(retry>200)return 0;} SPI_I2S_SendData(SPI1, TxData); //通过外设SPIx发送一个数据retry=0;while (SPI_I2S_GetFlagStatus(SPI1, SPI_I2S_FLAG_RXNE) == RESET) //检查指定的SPI标志位设置与否:接受缓存非空标志位{retry++;if(retry>200)return 0;} return SPI_I2S_ReceiveData(SPI1); //返回通过SPIx最近接收的数据
}/*************************************************************************/
//函数功能：设置CS信号为高电平
/*************************************************************************/
void wk2168_cs_high(void)
{GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
}
/*************************************************************************/
//函数功能：设置CS信号为低电平
/*************************************************************************/
void wk2168_cs_low(void)
{GPIO_ResetBits(GPIOA,GPIO_Pin_4);
}
/***************************wk2168_write_g_reg***********************************/
//函数功能：写全局寄存器函数（前提是该寄存器可写，
//某些寄存器如果你写1，可能会自动置1，具体见数据手册)
//参数：
// greg:为全局寄存器的地址
// dat:为写入寄存器的数据
//***********************************************************************/
void wk2168_write_g_reg(unsigned char greg,unsigned char dat)
{ u8 cmd;cmd=0|greg;wk2168_cs_low();//拉低cs信号wk2168_spi_read_write_byte(cmd); //写指令，对于指令的构成见数据手册wk2168_spi_read_write_byte(dat);//写数据wk2168_cs_high();//拉高cs信号
}
/****************************wk2168_read_g_reg***********************************/
//函数功能：读全局寄存器
//参数：
// greg:为全局寄存器的地址
// rec:返回的寄存器值
//***********************************************************************/
u8 wk2168_read_g_reg(unsigned char greg)
{ u8 cmd,rec;cmd=0x40|greg;wk2168_cs_low();//拉低cs信号wk2168_spi_read_write_byte(cmd); //写指令，对于指令的构成见数据手册rec=wk2168_spi_read_write_byte(0);//写数据wk2168_cs_high();//拉高cs信号 return rec;
}/**************************wk2168_write_s_reg***********************************/
//函数功能:
//参数：port:为子串口
// sreg:为子串口寄存器
// dat:为写入寄存器的数据
//注意：在子串口被打通的情况下，向FDAT写入的数据会通过TX引脚输出
//**********************************************************************/
void wk2168_write_s_reg(u8 port,u8 sreg,u8 dat)
{ u8 cmd;cmd=0x0|((port-1)<<4)|sreg;wk2168_cs_low();//拉低cs信号wk2168_spi_read_write_byte(cmd); //写指令，对于指令的构成见数据手册wk2168_spi_read_write_byte(dat);//写数据wk2168_cs_high();//拉高cs信号
}/**************************wk2168_read_s_reg***********************************/
//函数功能：读子串口寄存器
//参数：port为子串口端口号
// sreg:为子串口寄存器地址
// rec:返回的寄存器值
//**********************************************************************/
u8 wk2168_read_s_reg(u8 port,u8 sreg)
{ u8 cmd,rec;cmd=0x40|((port-1)<<4)|sreg;wk2168_cs_low();//拉低cs信号wk2168_spi_read_write_byte(cmd); //写指令，对于指令的构成见数据手册rec=wk2168_spi_read_write_byte(0);//写数据wk2168_cs_high(); //拉高cs信号 return rec;
}
/************************wk2168_write_s_fifo***********************************/
//函数功能:向子串口fifo写入需要发送的数据
//参数：port:为子串口
// *dat:写入数据
// num：为写入数据的个数，单次不超过256
//注意：通过该方式写入的数据，被直接写入子串口的缓存FIFO，然后被发送
//*********************************************************************/
void wk2168_write_s_fifo(u8 port,u8 *dat,int num)
{ u8 cmd;int i;cmd=0x80|((port-1)<<4);if(num>0){wk2168_cs_low();//拉低cs信号wk2168_spi_read_write_byte(cmd); //写指令,对于指令构成见数据手册for(i=0;i<num;i++){wk2168_spi_read_write_byte( *(dat+i));//写数据}wk2168_cs_high();//拉高cs信号}
}/************************wk2168_read_s_fifo***********************************/
//函数功能:从子串口的fifo中读出接收到的数据
//参数：port:为子串口
// *rec：接收到的数据
// num：读出的数据个数。
//注意：通过该方式读出子串口缓存中的数据。单次不能超过256
//*********************************************************************/
void wk2168_read_s_fifo(u8 port,u8 *rec,int num)
{u8 cmd;int n;cmd=0xc0|((port-1)<<4);if(num>0){wk2168_cs_low();//拉低cs信号wk2168_spi_read_write_byte(cmd);for(n=0;n<num;n++){ *(rec+n)=wk2168_spi_read_write_byte(0); }wk2168_cs_high();//拉高cs信号}
}/*******WkInit*******************************************/
//函数功能：初始化子串口
/*******************************************************/
void wk2168_sub_uart_init(u8 port)
{u8 gena,grst,gier,sier,scr;//使能子串口时钟gena=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GENA);gena=gena|(1<<(port-1));wk2168_write_g_reg(WK2XXX_GENA,gena);//软件复位子串口grst=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GRST);grst=grst|(1<<(port-1));wk2168_write_g_reg(WK2XXX_GRST,grst);//使能串口总中断gier=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GIER);gier=gier|(1<<(port-1));wk2168_write_g_reg(WK2XXX_GIER,gier);//使能子串口接收触点中断和超时中断sier=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_SIER); sier |= WK2XXX_RFTRIG_IEN|WK2XXX_RXOUT_IEN;wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SIER,sier);//初始化FIFO和设置固定中断触点wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_FCR,0XFF); //设置任意中断触点，如果下面的设置有效，//那么上面FCR寄存器中断的固定中断触点将失效wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,1);//切换到page1wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_RFTL,0X40);//设置接收触点为64个字节wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_TFTL,0X10);//设置发送触点为16个字节wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,0);//切换到page0 //使能子串口的发送和接收使能scr=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_SCR); scr|=WK2XXX_TXEN|WK2XXX_RXEN;wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SCR,scr);
}/******************************wk2168_sub_uart_deinit*******************************************/
//函数功能：初始化子串口
/*********************************************************************************/
void wk2168_sub_uart_deinit(u8 port)
{u8 gena,grst,gier;//关闭子串口总时钟gena=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GENA);gena=gena&(~(1<<(port-1)));wk2168_write_g_reg(WK2XXX_GENA,gena);//使能子串口总中断gier=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GIER);gier=gier&(~(1<<(port-1)));wk2168_write_g_reg(WK2XXX_GIER,gier);//软件复位子串口grst=wk2168_read_g_reg(WK2XXX_GRST);grst=grst|(1<<(port-1));wk2168_write_g_reg(WK2XXX_GRST,grst);}/**************************wk2168_set_baudrate*******************************************************/
//函数功能：设置子串口波特率函数、此函数中波特率的匹配值是根据11.0592Mhz下的外部晶振计算的
// port:子串口号
// baud:波特率大小.波特率表示方式，
/**************************Wk2114SetBaud*******************************************************/
void wk2168_set_baudrate(u8 port,enum WKBaud baud)
{ unsigned char baud1,baud0,pres,scr;//如下波特率相应的寄存器值，是在外部时钟为11.0592mhz的情况下计算所得，如果使用其他晶振，需要重新计算switch (baud) {case B600:baud1=0x4;baud0=0x7f;pres=0;break;case B1200:baud1=0x2;baud0=0x3F;pres=0;break;case B2400:baud1=0x1;baud0=0x1f;pres=0;break;case B4800:baud1=0x00;baud0=0x8f;pres=0;break;case B9600:baud1=0x00;baud0=0x47;pres=0;break;case B19200:baud1=0x00;baud0=0x23;pres=0;break;case B38400:baud1=0x00;baud0=0x11;pres=0;break;case B76800:baud1=0x00;baud0=0x08;pres=0;break; case B1800:baud1=0x01;baud0=0x7f;pres=0;break;case B3600:baud1=0x00;baud0=0xbf;pres=0;break;case B7200:baud1=0x00;baud0=0x5f;pres=0;break;case B14400:baud1=0x00;baud0=0x2f;pres=0;break;case B28800:baud1=0x00;baud0=0x17;pres=0;break;case B57600:baud1=0x00;baud0=0x0b;pres=0;break;case B115200:baud1=0x00;baud0=0x05;pres=0;break;case B230400:baud1=0x00;baud0=0x02;pres=0;break;default:baud1=0x00;baud0=0x00;pres=0;}//关掉子串口收发使能scr=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_SCR); wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SCR,0);//设置波特率相关寄存器wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,1);//切换到page1wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_BAUD1,baud1);wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_BAUD0,baud0);wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_PRES,pres);wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,0);//切换到page0 //使能子串口收发使能wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SCR,scr);
}
/**************************wk2168_get_tx_len*******************************************/
//函数功能:获取子串口发送FIFO剩余空间长度
// port:端口号
// 返回值：发送FIFO剩余空间长度
/**************************WK_Len********************************************/
int wk2168_get_tx_len(u8 port)
{u8 fsr,tfcnt;int len=0;fsr =wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_FSR);tfcnt=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_TFCNT);if(fsr& WK2XXX_TFULL){ len=0;}else{len=256-tfcnt;}return len;
}/**************************wk2168_send_data*******************************************/
//函数功能:通过子串口发送固定长度数据
// port:端口号
// len:单次发送长度不超过256
//
/**************************wk2168_send_data********************************************/
int wk2168_send_data(u8 port,int len,u8 *sendbuf)
{#if 1wk2168_write_s_fifo(port,sendbuf,len);//通过fifo方式发送数据
#elseint num=len;for(num=0;num<len;num++){wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_FDAT,*(sendbuf+num));}
#endif return 0;
}/**************************wk2168_rec_data*******************************************/
//函数功能:读取子串口fifo中的数据
// port:端口号
// recbuf:接收到的数据
// 返回值：接收数据的长度
/**************************wk2168_rec_data********************************************/
int wk2168_rec_data(u8 port,u8 *recbuf)
{u8 fsr=0,rfcnt=0,rfcnt2=0,sifr=0;int len=0;sifr=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_SIFR);if((sifr&WK2XXX_RFTRIG_INT)||(sifr&WK2XXX_RXOVT_INT))//有接收中断和接收超时中断{ fsr =wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_FSR);rfcnt=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_RFCNT);rfcnt2=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_RFCNT);//printf("rfcnt=0x%x.\n",rfcnt);/*判断fifo中数据个数*/if(fsr& WK2XXX_RDAT){ if(!(rfcnt2>=rfcnt)){rfcnt=rfcnt2;}len=(rfcnt==0)?256:rfcnt;}
#if 1wk2168_read_s_fifo(port,recbuf,len);
#elsefor(n=0;n<len;n++)*(recbuf+n)=wk2168_read_s_reg(port,WK2XXX_FDAT);
#endif return len;}else{len=0;return len;}
}/**************************wk2168_set_rs485*******************************************************/
//函数功能:设置子串口RS485的收发转换函数，使用RTS引脚控制485电平转换芯片的收发
// port:子串口号
//
//注意：只有WK2168/WK2204支持该功能
/**************************wk2168_set_rs485*******************************************************/
void wk2168_set_rs485(u8 port)
{ wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_RS485,0x02);////wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_RS485,0x03);//wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,1);//切换到page1wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_RTSDLY,0x01);wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,0);//切换到page0
}
/**************************wk2168_rts_cts*******************************************************/
//函数功能:硬件自动流量控制，需要子设备的支持
// port:子串口号
//
//注意：只有WK2168/WK2204支持该功能
/**************************wk2168_rts_cts*******************************************************/
void wk2168_rts_cts(u8 port)
{ wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_FWCR,0x30);//wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,1);//切换到page1wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_FWTH,0XF0);//停止接收触点wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_FWTL,0X20);//继续接收触点wk2168_write_s_reg(port,WK2XXX_SPAGE,0);//切换到page0
}四、完整工程下载
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