USMART V2.0使用说明

USMART是由ALIENTEK开发的一个灵巧的串口调试互交组件，通过它你可以通过串口助手调用程序里面的任何函数，并执行。因此，你可以随意更改函数的输入参数(支持数字(10/16进制)、字符串、函数入口地址等作为参数)，单个函数最多支持10个输入参数，并支持函数返回值显示。

USMART的特点如下：

1，  可以调用绝大部分用户直接编写的函数。

2，  资源占用极少（最少情况：FLASH:2.5K；SRAM:72B）。

3，  支持参数类型多（数字（包含10/16进制）、字符串、函数指针等）。

4，  支持函数返回值显示。

5，  使用方便。

 

有了USMART，你可以轻易的修改函数参数、查看函数运行结果，从而快速解决问题。比如你调试一个摄像头模块，需要修改其中的几个参数来得到最佳的效果，普通的做法：写函数->修改参数->下载->看结果->不满意->修改参数->下载->看结果->不满意….不停的循环，直到满意为止。这样做很麻烦不说，单片机也是有寿命的啊，老这样不停的刷，很折寿的。而利用USMART，则只需要在串口调试助手里面输入函数及参数，然后直接串口发送给单片机，就执行了一次参数调整，不满意的话，你在串口调试助手修改参数在发送就可以了，直到你满意为止。这样，修改参数十分方便，不需要编译、不需要下载、不会让单片机折寿。

USMART支持的参数类型基本满足任何调试了，支持的类型有：10或者16进制数字、字符串指针（如果该参数是用作参数返回的话，可能会有问题！）、函数指针等。因此绝大部分函数，可以直接被USMART调用，对于不能直接调用的，你只需要重写一个函数，把影响调用的参数去掉即可，这个重写后的函数，即可以被USMART调用了。

 经过以上简单介绍，接下来我们来看看USMART的移植和使用。

 

一、USMART移植

USMART组件总共包含6文件如下图所示：

图1.1 USMART组件

         其中redeme.txt是一个说明文件，不参与编译。其他五个文件，usmart.c负责与外部互交等。usmat_str主要负责命令和参数解析。usmart_config.c主要由用户添加需要由usmart管理的函数。

usmart.h和usmart_str.h是两个头文件，其中usmart.h里面含有几个用户配置宏定义，可以用来配置usmart的功能及总参数长度(直接和SRAM占用挂钩)。

         USMART的移植，只需要实现两个函数。两个函数都在usmart.c里面，第一个是void usmart_init(void)函数，该函数主要实现串口初始化，如果用中断执行usmart的扫描，则可以把中断的初始化代码，也放到这个函数里面。

在ALIENTEK STM32开发板上该函数的实现代码如下：

//初始化串口控制器

void usmart_init(void)

{

         //必须使能串口中断接收

         uart_init(72,9600);                  /串口1初始化

         Timer2_Init(1000,7199);         //7200分频,时钟为10K ,100ms中断一次

}       

         上述代码，我们初始化串口波特率为9600，并开启了定时器2，每隔100ms执行一次usmart的扫描。

         这里uart_init设置还包括开启串口中断接收，并实现利用回车键判别接收是否完成，具体的说明，请参考《STM32不完全手册V2.0》2.7.3节或《例说STM32》5.3节。不过我们这里提供的源码usart.c文件已经被更新，为1.4版本了。主要修改了USART_RX_STA这个自定义寄存器，将其由u8变为u16，这样我们的串口一次可以接收的字节数，最大可以是2的14次方，主要为了增加对长函数名及函数参数的支持。

         Timer2的中断函数如下：

//定时器2中断服务程序  

void TIM2_IRQHandler(void)

{                                                                    

         if(TIM2->SR&0X0001)//溢出中断

         {

                   usmart_dev.scan();//执行usmart扫描                                                                         

         }                                      

         TIM2->SR&=~(1<<0);//清除中断标志位        

}

         这里主要就是调用了usmart_dev.scan();这个函数，用于及时处理从串口接收到的数据，即上文所说的usmart扫描。这里采用的是中断扫描方式（推荐），你也可以使用死循环里面调用的方式，只要保证usmart_dev.scan();函数每隔一定时间（建议不超过200ms）被调用一次即可。

         第二个要实现的函数就是void usmart_scan(void)。该函数用于执行usmart扫描，该函数需要得到两个参量，第一个是从串口接收到的数组（USART_RX_BUF），第二个是串口接收状态（USART_RX_STA）。接收状态包括接收到的数组大小，以及接收是否完成。

         该函数的执行过程：先判断串口接收是否完成（USART_RX_STA的最高位是否为1），如果完成，则取得串口接收到的数据长度（USART_RX_STA的低14位），并在末尾增加结束符，再执行解析，解析完之后清空接收标记（USART_RX_STA置零）。如果没执行完成，则直接跳过，不进行任何处理。

在ALIENTEK STM32开发板上该函数实现代码如下：

//usmart扫描函数

//通过调用该函数,实现usmart的各个控制.该函数需要每隔一定时间被调用一次

//以及时执行从串口发过来的各个函数.

//本函数可以在中断里面调用,从而实现自动管理.

//如果非ALIENTEK用户,则USART_RX_STA和USART_RX_BUF[]需要用户自己实现

void usmart_scan(void)

{

         u8 sta,len;

         if(USART_RX_STA&0x8000)//串口接收完成？

         {                                               

                   len=USART_RX_STA&0x3fff;  //得到此次接收到的数据长度

                   USART_RX_BUF[len]='\0';      //在末尾加入结束符.

                   sta=usmart_dev.cmd_rec(USART_RX_BUF);//得到函数各个信息

                   if(sta==0)usmart_dev.exe();//执行函数

                   else if(usmart_sys_cmd_exe(USART_RX_BUF))

                   {

                            switch(sta)

                            {

                                     case USMART_FUNCERR:

                                               printf("函数错误!\r\n");                              

                                               break;     

                                     case USMART_PARMERR:

                                               printf("参数错误!\r\n");                              

                                               break;                                 

                                     case USMART_PARMOVER:

                                               printf("参数太多!\r\n");                              

                                               break;              

                                     case USMART_NOFUNCFIND:

                                               printf("未找到匹配的函数!\r\n");                             

                                               break;              

                            }

                   }

                   USART_RX_STA=0; //状态寄存器清空   

         }

}                

         完成这两个函数的移植，你就可以使用USMART了。

二、USMART使用

USMART的使用很简单，下面结合ALIENTEK MINISTM32 实验10 TFTLCD显示实验为例介绍一下USMART的使用(移植好的例程为: ALIENTEK MINISTM32 扩展实验9 USMART应用)。首先打开实验10的工程，然后将usart.h的EN_USART1_RX设置为1，使能串口中断接收。如下图所示（注意，这里我们用的是V1.4版本的串口驱动代码，如果你的还是旧版本的，请将usmart实验源码的usart文件夹覆盖你的usart文件夹）：

图2.1 修改EN_USART1_RX为1

然后，我们复制USMART文件夹到工程文件夹下面，如下图所示：

图2.2 复制USMART文件夹到工程文件夹下

         接着，我们在工程里面添加USMART组件代码，并把USMART文件夹添加到头文件包含路径，在主函数里面加入include“usmart.h”如下图所示：

图2.3 添加USMART组件代码

由于我们采用定时器中断2用来执行USMART扫描，所以需要在timer.c里面增加如下代码：

////////////////////////////////定时器2，用于支持USMART中断调用////////////////////

//定时器2中断服务程序  

void TIM2_IRQHandler(void)

{                                                                    

         if(TIM2->SR&0X0001)//溢出中断

         {

                   usmart_dev.scan();//执行usmart扫描                                                                                                                           

         }                                      

         TIM2->SR&=~(1<<0);//清除中断标志位        

}

//使能定时器2,使能中断.

void Timer2_Init(u16 arr,u16 psc)

{

         RCC->APB1ENR|=1<<0;//TIM2时钟使能   

        TIM2->ARR=arr;  //设定计数器自动重装值 

         TIM2->PSC=psc;  //预分频器7200,得到10Khz的计数时钟

         //这两个东东要同时设置才可以使用中断

         TIM2->DIER|=1<<0;   //允许更新中断                                

         TIM2->DIER|=1<<6;   //允许触发中断

                                                                                      

         TIM2->CR1|=0x01;    //使能定时器2

       MY_NVIC_Init(3,3,TIM2_IRQChannel,2);//抢占3，子优先级3，组2(组2中优先级最低的)                                                                             

}

         此时，我们就可以使用USMART了，不过在主程序里面还得执行usmart的初始化，另外还需要针对你自己想要被USMART调用的函数在usmart_config.c里面进行添加。下面先介绍如何添加自己想要被USMART调用的函数，打开usmart_config.c，如下图所示：

         图2.4 添加需要被USMART调用的函数

         这里的添加函数很简单，只要把函数所在头文件添加进来，并把函数名按上图所示的方式增加即可，默认我们添加了两个函数：delay_ms和delay_us。这里我们根据自己的需要按上图的格式添加其他函数，添加完之后如下图所示：

         图2.5 添加需要被USMART调用的函数

         上图中，我们添加了lcd.h，并添加了很多LCD函数，最后我们还添加了led_set和test_fun两个函数，这两个函数在test.c里面实现，代码如下：

//LED状态设置函数

void led_set(u8 sta)

{

         LED1=sta;

}

//函数参数调用测试函数

void test_fun(void(*ledset)(u8),u8 sta)

{

         ledset(sta);

}

         led_set函数，用于设置LED1的状态，而第二个函数test_fun则是测试USMART对函数参数的支持的，test_fun的第一个参数是函数，在USMART里面也是可以被调用的。

         在添加完函数之后，我们修改主函数，如下：

//Mini STM32开发板扩展实验

//USMART测试 实验

//正点原子@ALIENTEK

//技术论坛:www.openedv.com          

int main(void)

{                            

       Stm32_Clock_Init(9);//系统时钟设置

         delay_init(72);                   //延时初始化

         uart_init(72,9600); //串口1初始化 

         LED_Init();

        LCD_Init();

         usmart_dev.init();  //初始化USMART                                           

         POINT_COLOR=RED;

         LCD_ShowString(30,50,"Mini STM32 ^_^");

         LCD_ShowString(30,70,"USMART TEST");   

         LCD_ShowString(30,90,"ATOM@ALIENTEK");

         LCD_ShowString(30,110,"2011/6/18");    

       while(1)

         {                          

                   LED0=!LED0;                                        

                   delay_ms(500);       

         }                                                                                                        

}       

编译之后，我们下下载代码到ALIENTEK MiniSTM32开发板上，就可以通过串口来调用我们在图2.5中所添加的函数了。下面简单介绍一下，下载完代码，我们可以看到DS0不停闪烁，然后屏幕上显示了一些字符（就是主函数里面要显示的字符）。

我们打开串口调试助手（由于我写的助手在WIN7上有兼容问题，这里使用丁丁的助手），选择正确的串口号，并选择发送新行（即发送回车键）选项。如下图所示（点击扩展->隐藏）：

         图2.6 启动串口助手

此时我们在右边的栏里面输入各种指令或者函数，就可以得到执行结果如下图：

图2.7 输入“？/help”指令

图2.8 输入“list”指令

通过“list”指令，我们可以获得当前USMART所管理的全部函数。

图2.9 执行：delay_ms(1000)函数

通过输入delay_ms(1000)函数，观察板子上的DS0，可以看到会停1秒钟之后再闪烁。该函数没有返回值，所以输出的返回值1000对我们来说没有意义，忽略之，下同。

图2.10 执行：delay_us(0x1B7740)函数

         这里，我们修改输入参数为16进制，调用delay_us函数延时（注意delay_us同样有延时范围哦！）0x1b7740=1800000us=1800ms=1.8s，可以看到DS0的闪烁会停的更久一些。这里输入参数0x1b7740，其大小写是自动转换的，你可以输入0X1b7740也可以输入0x1B7740都是一样的。

图2.11 执行：LCD_Clear(0X7d7C)函数

         可以看到整个LCD颜色变为了浅蓝色。

图2.12 执行：LCD_Fill(10,10,230,310,0x07E0)函数

         可以看到LCD内出现一个绿色的正方形。

图2.13 执行：LCD_DrawLine(10,10,230,310)函数

         可以看到绿色正方形内出现一条红色的对角线。

图2.14 执行：LCD_DrawRectangle(10,10,230,310)函数

         可以看到绿色正方形边框变为红色的了。

图2.15 执行：Draw_Circle(120,160,55)函数

         可以看到绿色正方形内出现了一个红色的圆圈。

 

 

图2.16 执行：LCD_ShowNum(10,10,0x45abCdEf,10,16)函数

         可以看到在LCD的绿色区域内显示了1168887279（与0X45ABCDEF相等）。

图2.17 执行：LCD_ShowString(10,40,"ALIENTEK STM32 Dev Kit USMART Test!")函数

         可以看到在LCD的屏幕对应位置显示了ALIENTEK STM32 Dev Kit USMART Test!字样。

图2.18 执行：led_set(0)函数

         可以看到DS1点亮了。

         最后一个函数，其参数为函数指针，需要我们先获得函数的地址，这里通过id指令获得，发送id指令，得到所有函数的id，如下图：

图2.19执行“id”指令

         由于test_fun的函数指针我们设计的时候考虑的是led_set函数，所以，我们从上面的列表中选择led_set的ID，为0x0800021d。再作为test_fun的函数参数输入，发送给ALIENTEK MiniSTM32开发板，得到如下结果：

 

图2.20 执行：test_fun(0x0800021d,1)函数

         此时可以看到DS1灯灭了。说明我们确实通过test_fun调用了led_set，并设置了LED1=1；这里注意函数参数ID一定不能错，如果错了，可能导致程序崩溃！

 

至此整个USMART的使用就介绍完了。通过以上实例，我们可以看出USMART的使用时非常简单的，我相信如果你真的学会了usmart的使用，一定会给你的学习/工作带来很大的方便。

 

 

三、USMART注意事项

         1，USMART的函数在函数名与’(’之间不要留空格，否则导致无法匹配。比如delay_ms(1000)，不要弄成delay_ms (1000)。

         2，在参数为函数指针的时候，其函数ID一定不要搞错，否则可能导致程序崩溃。

         3，usmart.h里面，PARM_LEN的值最少应该为4，他是用来设定保存函数参数的数组大小的。PARM_LEN的值将直接影响到USMART组件的SRAM占用率。计算公式为：sram=PARM_LEN+72-4。当PARM_LEN设置为4的时候，组件只占用72个字节。但此时的参数长度则限制在4个字节。PARM_LEN的值，大家自己根据需要修改。

 

丁丁串口调试助手.rar
ALIENTEK MINISTM32 扩展实验9 USMART应用.rar
USMART V2.0使用说明.pdf

 

 

 

 

 

                                                                                    正点原子@ALIENTEK

2011-6-14