SAM4E单片机之旅——11、UART之PDC收发
使用PDC进行数据的收发能减少CPU的开销。这次就使用PDC进行UART数据的接收与发送,同时,也利用TC也实现了PDC的接收超时。
PDC是针对外设的DMA控制器。对比DMA控制器,它更为简便,与相应外设的结合也更为紧密。比如说,要配置PDC时,首先要启用相应的外设的时钟;同时PDC收发的状态是通过外设上的寄存器反映出来的;甚至中断也是通过相应外设产生的。
使用PDC时,只需设置好传输时内存的地址,以及传输长度,就可以在外设和内存之前进行数据传输了。而SAM4的PDC甚至还提供了一个类似FIFO的功能:可以在进行本次传输的同时指定下次传输时的地址和长度,然后在本次传输结束时开始下一次传输。
一、 实现思路
本次会使用两组缓冲区,分别用来数据的接收和发送。在接收数据完成后,就让PDC把这个缓冲区的数据发送出去,并且使用另一个缓冲区进行数据接收。
使用PDC发送数据较为简单,只需设置好需要发送的数据的地址和长度即可。
但是在使用PDC接收数据的时,如果未接收足够指定数目的数据,是不会产生中断的。在这里使用TC来进行PDC接收数据时的等待超时处理:
UART的引脚在没有数据传输时,是一直保持在高电平状态的。即只在有数据传输时,才会有电平的切换。而TC可以使用外部信号进行触发以重置计数器。这样一来,就可以让UART在接收数据的同时,不断对TC的计数器进行重置。而在没有接收数据时,就会使得TC顺利步进到一个特定的值,从而产生一个中断。
二、 UART的PDC配置
UART和MCK的基本配置保持不变:MCK为120 MHz,UART波特率为11520 Hz。
在配置PDC时,需要确保已经开启了相应UART的时钟,否则配置不生效。
缓冲区和PDC的配置。配置完成,且启用UART的接收后,就可以进行数据的接收了。
/* 缓冲区 */ #define BUF_SIZE 8 uint8_t BUF1[BUF_SIZE]; uint8_t BUF2[BUF_SIZE]; uint8_t* RX_BUF;/* 先设置好接收的BUF */ RX_BUF = BUF1; PDC_UART0->PERIPH_RPR = RX_BUF; PDC_UART0->PERIPH_RCR = BUF_SIZE;/* 使能输入输出*/ PDC_UART0->PERIPH_PTCR = PERIPH_PTCR_RXTEN | PERIPH_PTCR_TXTEN;
中断设置。PDC的中断是通过相应外设产生的,所以这里需要对UART的中断进行配置。
/* 启用缓冲区满中断*/ UART0->UART_IER = UART_IER_RXBUFF; /* 在NVIC中启用中断,将优先级设置为1*/ NVIC_DisableIRQ(UART0_IRQn); NVIC_ClearPendingIRQ(UART0_IRQn); NVIC_SetPriority(UART0_IRQn, 1); NVIC_EnableIRQ(UART0_IRQn);
将接收缓冲区的数据通过PDC发送出去,并开始下一次数据的接收。
/* 参数size: 表示接收缓冲区中需要发送的数据的长度 */ void TransferRxBufAndRec(int size) {/* 等待发送完成 */while(!(UART0->UART_SR & UART_SR_TXBUFE));/* 通过PDC发送 */PDC_UART0->PERIPH_TPR = RX_BUF;PDC_UART0->PERIPH_TCR = size;/* 使用另一个缓冲区继续接收 */RX_BUF = (RX_BUF == BUF1) ? BUF2 : BUF1;PDC_UART0->PERIPH_RPR = RX_BUF;PDC_UART0->PERIPH_RCR = BUF_SIZE; }
UART的中断处理函数。在中断时,只需调用上面的函数,将接收缓冲区的内容重新发送出去即可。
void UART0_Handler(void) {/*判断是否是由“接收缓冲区满”引发的中断 */if (UART0->UART_SR & UART_SR_RXBUFF){TransferRxBufAndRec(BUF_SIZE);} }
这样配置完成后,删除上一节中UART收发数据的代码,即可完成数据的收发了。
三、 TC的配置
使用的通道为通道0:
#define gUseTc TC0->TC_CHANNEL[0]
使TC工作在波形输出模式下,将TIOB引脚(PA1)用做外部事件引脚,短接它和UART0接收引脚,即短接PA1和PA9引脚。在配置完成后,若500ms内没有数据接收,则强制开始数据的发送。
使能TC时钟,及GPIO设置。
PMC->PMC_PCER0 = (1 << ID_TC0);const uint32_t TIOB_PIN = PIO_PA1; PIOA->PIO_PDR = TIOB_PIN; PIOA->PIO_ABCDSR[0] |= TIOB_PIN; PIOA->PIO_ABCDSR[1] &= ~TIOB_PIN;
TC模式设置。
利用TC的RC比较时产生的中断进行超时提醒,TIOB引脚电平的下降沿TC的触发。由于进行TC触发时也会开启时钟,所以在RC比较时暂停时钟。
由于超时时间可能较长,且精度要求不高,让TC使用慢时钟SLCK就可以了。
gUseTc.TC_CMR =TC_CMR_WAVE /* 波形模式 */| TC_CMR_TCCLKS_TIMER_CLOCK5 /* 时钟5: SLCK */| TC_CMR_WAVSEL_UP_RC /* 波形仅上升,且RC比较时触发 */| TC_CMR_CPCSTOP /* RC 比较时自动停止时钟 */| TC_CMR_EEVT_TIOB /* 设置为外部事件为TIOB */| TC_CMR_EEVTEDG_FALLING /* 外部事件下降沿触发 */| TC_CMR_ENETRG /* 使能外部事件 */;
RC设置,以及TC启用。在RC比较后,计数器将暂停工作。在下次UART数据的接收时,TIOB引脚的信号会触发TC以重新开始计数。
/* UART的PDC接收时等待超时时间 */ #define UART_RX_WAIT_MS 500/* 设置RC */ const uint32_t rc_v = CHIP_FREQ_SLCK_RC * UART_RX_WAIT_MS / 1000; gUseTc.TC_RC = TC_RC_RC(rc_v);/* 使能TC时钟,但不开始*/ gUseTc.TC_CCR = TC_CCR_CLKEN;
中断设置。TC中断的优先级比UART的要高。
/* RC 比较时产生中断 */ gUseTc.TC_IER = TC_IER_CPCS;/* NVIC , 优先级设置为0 */ NVIC_DisableIRQ(TC0_IRQn); NVIC_ClearPendingIRQ(TC0_IRQn); NVIC_SetPriority(TC0_IRQn, 0); NVIC_EnableIRQ(TC0_IRQn);
中断处理。中断处理中过程中禁用PDC数据的接收,以免丢失数据。
void TC0_Handler(void) {uint32_t status = gUseTc.TC_SR;/* 判断中断是否为RC比较触发的 */if (status & TC_SR_CPCS){PDC_UART0->PERIPH_PTCR = PERIPH_PTCR_RXTDIS;/* 计算PDC中接收到的数据的大小 */const int rec_size = BUF_SIZE - (PDC_UART0->PERIPH_RCR);if (rec_size != 0){TransferRxBufAndRec(rec_size);}PDC_UART0->PERIPH_PTCR = PERIPH_PTCR_RXTEN;} }
转载于:https://www.cnblogs.com/h46incon/p/3438351.html
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