【1】前言
1. 又过了一个周,挨到了周末轻松的时刻,可以看下我这个没搞定的测评报告了,上次点亮LED的时候就没有使用RTThread,直接在主函数里调用GOIO函数实现灯的亮灭,今天决定尝试一下RTthread的写法,也是第一次接触,很新鲜
2. 关于操作系统,我们分为实时操作系统和分时操作系统,这里我对这两个名词的理解可以比方为快递(仅为个人理解),两者的差距应该在响应速度上
实时操作系统:
类似于顺丰,定了明天上午九点送达,就一定会送达
常用于嵌入式里,比如RTThread freeRTOS等
分时操作系统:
其他快递,保证送到,但是不知道什么时候送到,需要我不断的去查询快递是否达到
我们常用的windows linux系统就全部是分时的,有时间片轮询的概念
【2】UART
1. 通用异步串行全双工总线
2. 通信至少要有两个对象,这里就是电脑和中中科蓝讯AB32VG1 RISC-V开发板(国产芯+国产系统) 通过串口进行通信科蓝讯AB32VG1 RISC-V开发板
时钟源区分
同步通信:通信双方根据同步信号通信,比如双方有一个共同的时钟信号(SPI全双工 I2C半双工)
异步通信:通信双方有自己独立的系统时钟,大家约定好通信的速度。异步通信不需要同步信号,但是并不是说通信的过程不同步(UART)
通信方式区分
串行通信:指的是同一时刻只能收或发一个bit位信息。因此只用1根信号线即可,数据按位顺序传输,占用引脚资源少,速度相对较慢
并行通信:指的是同一时刻可以收或发多个bit位的信息,因此需要多根信号线才行,数据各个位同时传输,速度快。占用引脚资源多
传输方向区分
单工:要么收,要么发,只能做接收设备或者发送设备(收音机)
半双工:可以收,可以发,但是不能同时收发(对讲机)
全双工:可以在同一时刻既接收,又发送(手机)
3. UART串口通信协议
起始位(1位):一般都是低电平(因为空闲状态的时候串口是高电平)
数据位(8位/9位):数据的低位最先发送
校验位(可有可无 1位)
停止位(1位)
*空闲位不属于数据帧组成
4. 奇偶校验:检验位中的值是0还是1 采用校验方式和数据中的1的个数来确定
奇校验 : data中1的个数 + 校验位 = 1的个数为奇数
0x55 01010101有四个1 要1的个数为奇数 所以校验位自动补1
0x51 01010001有三个1 要1的个数为奇数 所以校验位自动补0
偶校验 : data中1的个数 + 校验位 = 1的个数为偶数
0x55 - 校验位自动补0
0x51 - 校验位自动补1
除奇偶校验以外还有0校验(校验位补0)和1校验(校验位补1)
5. 波特率
来描述数据的传输速率,既每秒传送的二进制位数,其单位为bps(bits per second)。它是衡量串行数据速度快慢的重要指标。
国际上规定一个标准的波特率系列: 常用9600、115200
eg:115200bps、指每秒传送115200位。通信双方必须设置同样的通讯速率才能正常通信(实际的数据没这么多,还包括起始位,结束位,校验位)
【3】串口调试
1. 直接能看到的板子上有一个TYPEC的接口,用来上电和下载程序的,也不知道可不可以通过它来打印数据
2. 查看电路原理图 可以发现 发送TX-PA4 接收RX-PA3 接上一个STLink当做电平转换用
为什么我们要进行电平转化呢? 因为我们的电脑和开发板的电平标准不一样,如果是开发板和开发板连接就可以直接连接了
TTL电平 ---- EIA电平 (*RS-232C标准采用EIA电平)
TXD - - RXD
RS232转换器
RXD - - TXD
共地(GND)
RS232电平 1:-15~-3V 0:+3~+15V
(5V)TTL电平 1:2.4~5V 0:0~0.5V
3. 新建好工程之后把串口UART1打开
4. 完全没有思路先按照给的使用手册走一遍uart调试
【4】代码编写
1. 新建uart_test.h文件
#ifndef APPLICATIONS_UART_TEST_H_
#define APPLICATIONS_UART_TEST_H_
#include <rtthread.h>
#define SAMPLE_UART_NAME "uart1"
#endif /* APPLICATIONS_UART_TEST_H_ */
2. 新建uart_test.c文件
#include "uart_test.h"
/* 用于接收消息的信号量 */
static struct rt_semaphore rx_sem;
static rt_device_t serial;
/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
/* 串口接收到数据后产生中断,调用此回调函数,然后发送接收信号量 */
rt_sem_release(&rx_sem);
return RT_EOK;
}
static void serial_thread_entry(void *parameter)
{
char ch;
while (1)
{
/* 从串口读取一个字节的数据,没有读取到则等待接收信号量 */
while (rt_device_read(serial, -1, &ch, 1) != 1)
{
/* 阻塞等待接收信号量,等到信号量后再次读取数据 */
rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
}
/* 读取到的数据通过串口错位输出 */
// ch = ch + 1; //这个地方导致的错位输出 所以我只需要修改不让字符+1就可以了
rt_device_write(serial, 0, &ch, 1);
}
}
static int uart_sample(int argc, char *argv[]) //static int uart_test(int argc, char *argv[]) 如果修改了函数名 注册时候名字也需要改变
{
rt_err_t ret = RT_EOK;
char uart_name[RT_NAME_MAX];
char str[] = "hello RT-Thread!\r\n";
// char str[] = "uart_test !\r\n"; //发送命令产生中断之后回复的语句
if (argc == 2)
{
rt_strncpy(uart_name, argv[1], RT_NAME_MAX);
}
else
{
rt_strncpy(uart_name, SAMPLE_UART_NAME, RT_NAME_MAX);
}
/* 查找系统中的串口设备 */
serial = rt_device_find(uart_name);
if (!serial)
{
rt_kprintf("find %s failed!\n", uart_name);
return RT_ERROR;
}
/* 初始化信号量 */
rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
/* 以中断接收及轮询发送模式打开串口设备 */
rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
/* 设置接收回调函数 */
rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);
/* 发送字符串 */
rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));
/* 创建 serial 线程 */
rt_thread_t thread = rt_thread_create("serial", serial_thread_entry, RT_NULL, 1024, 25, 10);
/* 创建成功则启动线程 */
if (thread != RT_NULL)
{
rt_thread_startup(thread);
}
else
{
ret = RT_ERROR;
}
return ret;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(uart_sample, uart device sample);
//MSH_CMD_EXPORT(uart_test, uart device sample);
3. 重新修改波特率为115200
4. 下载程序效果如下
5. 实物连接图
6. 修改之后非错位输出结果如下
【5】总结
1. 感觉上面的方式很麻烦,首先为什么不可以从下载程序的串口也打印数据呢?尝试把上述代码修改为uart0,尝试发现
如果修改了波特率,程序都下载不进去,要是保持1500000,这个波特率就很奇怪,串口工具里根本没有,并且每次打开时候
总会提示串口被占用,所以想从一个地方下载并且打印这个方法还是要再琢磨琢磨
2. 本来想重写printf和scanf发现可以直接调用