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  • 串口代码
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    2020-08-13 21:32:36

    ESP32 一共有三个 UART 通讯接口,设备号从 0~2,即 UART0,UART1,UART2。这三个串口的管脚不 是固定的,是可以重映射到任意的 IO 口的。
    ESP32 的 BOOT 程序把 UART0 用于程序下载,LOG 输出,我们的第一个实验 hello world 的 LOG 就是从 UART0 输出的。在 BOOT 程序里,把 UART0 映射到 IO1(RX0)和 IO3(TX0)上,我们板子的硬件上也是 把 IO1 和 IO3 通过拨码开关连接到 CH340G 芯片上的
    在这里插入图片描述
    下图为我们实验里三个串口的 IO 口映射表
    在这里插入图片描述
    ESP32 串口使用的基本步骤:
     设置通信参数:包括波特率、数据位、停止位等
     IO 口关联:设置 UART 和具体的物理 GPIO 引脚关联

     驱动器安装:为 UART 驱动程序分配 ESP 32 的资源
     运行 UART 通信:开始发送/接收数据,接收数据一般是写在任务函数里。

    (1) 设置通信参数
    设置串口参数结构定义如下: uart_config_t uart_config = {
    .baud_rate = 115200, //波特率
    .data_bits = UART_DATA_8_BITS, //数据位数
    .parity = UART_PARITY_DISABLE, //奇偶控制
    .stop_bits = UART_STOP_BITS_1, //停止位
    .flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_CTS_RTS, //流控位
    .rx_flow_ctrl_thresh = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE,//控制模式
    };
    设置参数的函数定义如下:
    esp_err_t uart_param_config(uart_port_t uart_num, const uart_config_t *uart_config);
    参数说明:
    uart_port_t uart_num:串口号,支持 UART_NUM_0,UART_NUM_1,UART_NUM_2 const uart_config_t *uart_config:要设置的参数

    (2) IO 口关联
    设置串口和具体的 IO 引脚关联,通过函数 uart_set_pin 实现,函数定义如下:
    esp_err_t uart_set_pin(uart_port_t uart_num, int tx_io_num, int rx_io_num, int rts_io_num, int cts_io_num) 参数说明:
    uart_port_t uart_num:串口号,支持 UART_NUM_0,UART_NUM_1,UART_NUM_2 int tx_io_num:串口接收管脚
    int rx_io_num:串口发送管脚 int rts_io_num:串口流控脚 int cts_io_num:串口流控脚
    如下,表示把串口 1 映射到 IO4 和 IO5 上:
    uart_set_pin(UART_NUM_1, GPIO_NUM_5, GPIO_NUM_4, UART_PIN_NO_CHANGE, UART_PIN_NO_CHANGE);

    (3) 驱动器安装
    分配接收发送空间及函数调用参数,使用到函数为 uart_driver_install,这个函数定义如下:
    esp_err_t uart_driver_install(uart_port_t uart_num, int rx_buffer_size, int tx_buffer_size, int queue_size, QueueHandle_t *uart_queue, int intr_alloc_flags)
    参数说明:
    uart_port_t uart_num:串口号,支持 UART_NUM_0,UART_NUM_1,UART_NUM_2 int rx_buffer_size:接收缓存大小
    int tx_buffer_size:发送缓存大小 int queue_size:队列大小
    QueueHandle_t *uart_queue:串口队列指针 int intr_alloc_flags:分配中断标记

    (4) UART 通信
    串口通信分为两部分:接收和发送。
    1 串口数据接收使用函数 uart_read_bytes,一般接收函数是写在任务里,这个函数定义:
    int uart_read_bytes(uart_port_t uart_num, uint8_t* buf, uint32_t length, TickType_t ticks_to_wait) 参数说明:
    uart_port_t uart_num:串口号,支持 UART_NUM_0,UART_NUM_1,UART_NUM_2 uint8_t* buf:接收数据缓冲地址
    uint32_t length:接收缓冲区长度 TickType_t ticks_to_wait:等待时间

    2 串口数据接收使用函数 uart_write_bytes,这个函数定义:
    int uart_write_bytes(uart_port_t uart_num, const char* src, size_t size) 参数说明:
    uart_port_t uart_num:串口号,支持 UART_NUM_0,UART_NUM_1,UART_NUM_2 const char* src:待发送数据
    size_t size:发送数据大小

    (5) 任务的创建和删除
    第 4 点在讲到 UART 通信的时候,说到串口的接收数据要运行在任务里。关于创建任务是使用函数 xTaskCreate 实现,要使用这个函数,首先要包括头文件:task.h。
    删除任务函数:
    void vTaskDelete( xTaskHandle pxTask );

    (1) 初始化串口

    void uart_init(void)
    {
    //串口配置结构体
    uart_config_t  uart0_config, uart1_config,uart2_config;
    
    //串口参数配置->uart0
    uart0_config.baud_rate = 115200;		//波特率 uart0_config.data_bits = UART_DATA_8_BITS;	//数据位
    uart0_config.parity = UART_PARITY_DISABLE;	//校验位
    uart0_config.stop_bits = UART_STOP_BITS_1;			//停止位 uart0_config.flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE;	//硬件流控 uart_param_config(UART_NUM_0, &uart0_config);		//设置串口
    uart_set_pin(UART_NUM_0,  TXD0_PIN,  RXD0_PIN,  UART_PIN_NO_CHANGE, //esp32 三路串口初始化
    void uart_init(void)
    {
    //串口配置结构体
    uart_config_t  uart0_config, uart1_config,uart2_config;
    
    //串口参数配置->uart0
    uart0_config.baud_rate = 115200;		//波特率 uart0_config.data_bits = UART_DATA_8_BITS;	//数据位
    uart0_config.parity = UART_PARITY_DISABLE;	//校验位
    uart0_config.stop_bits = UART_STOP_BITS_1;			//停止位 uart0_config.flow_ctrl = UART_HW_FLOWCTRL_DISABLE;	//硬件流 uart_param_config(UART_NUM_0, &uart0_config);		//设置串口uart_set_pin(UART_NUM_0,  TXD0_PIN,  RXD0_PIN,  UART_PIN_NO_CHANGE, 
    
    

    任务接收函数

    //  串口 0 接收任务 void uart0_rx_task()
    {
    uint8_t* data = (uint8_t*) malloc(RX0_BUF_SIZE+1); while  (1) {
    //获取串口 1 接收的数据
    const  int  rxBytes  =  uart_read_bytes(UART_NUM_0,  data,  RX0_BUF_SIZE,  10  / portT
    ICK_RATE_MS);
    data[rxBytes]  = 0;
    uart_write_bytes(UART_NUM_0,  "uart0  cb\r\n",  strlen("uart0 cb\r\n"));
    //将接收到的数据发出去
    uart_write_bytes(UART_NUM_0,  (char  *)data, rxBytes);
    }
    }
    free(data);
    }
    
    //串口 1 接收任务 void uart1_rx_task()
    {
    uint8_t* data = (uint8_t*) malloc(RX1_BUF_SIZE+1); while  (1) {
    //获取串口 1 接收的数据
    const  int  rxBytes  =  uart_read_bytes(UART_NUM_1,  data,  RX1_BUF_SIZE,  10  / portT
    ICK_RATE_MS);
    if  (rxBytes  >  0) {
    data[rxBytes]  = 0;
    uart_write_bytes(UART_NUM_1,  "uart1  cb\r\n",  strlen("uart1 cb\r\n"));
    //将接收到的数据发出去
    uart_write_bytes(UART_NUM_1,  (char  *)data, rxBytes);
    }
    }
    free(data);
    }
    
    //串口 2 接收任务 void uart2_rx_task()
    {
    uint8_t* data = (uint8_t*) malloc(RX2_BUF_SIZE+1); while  (1) {
    const  int  rxBytes  =  uart_read_bytes(UART_NUM_2,  data,  RX2_BUF_SIZE,  10  / portT
    ICK_RATE_MS);
    if  (rxBytes  >  0) {
    data[rxBytes]  = 0;
    uart_write_bytes(UART_NUM_2,  "uart2  cb\r\n",  strlen("uart2 cb\r\n"));
    //将接收到的数据发出去
    uart_write_bytes(UART_NUM_2,  (char  *)data, rxBytes);
    }
    }
    free(data);
    
    

    按下开发板的复位键,可以看到串口工具有数据输出,输入到串口工具点发送后,观察串口工具 的输出。
    在这里插入图片描述
    最后推荐一款开发套件,可以手淘扫码查看。
    在这里插入图片描述

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    目录

    一、ATK-LORA-01无线串口资料

    二、代码移植

    1.分析

    (1)usart3(也可以是其他的串口)用于接收数据的串口

    usart.h

    (2)time3(也可以是其他的定时器)用于时序的设置

    (3)lora.c

    三、演示

    1.主机(发送方)

    (1)主机接线

    (2)主机代码(发送方)

    (3)主机实物

     插上无线串口通电即可发送​

     2.从机(接收方)

    (1)从机接线(LORA与主机相同)

     (2)从机代码(接收方)

    (3)从机实物

    接上TTL和LORA并通电即可用

     ​

     3.串口显示结果(从机串口1接的串口助手)

     4.注意

    (1)接收数据的函数与发送数据的函数不能同时烧录,只能实现接收和发送二者之一的功能,若要在接收的基础上返送可以写一个按键扫描,当按键按下发送,没按下一直处于接收状态,此时就可以同时存在,但是不能连续发送(可能还得优化!)。

     (2)发送时必须有延时函数,不然接收会出现乱码!


    一、ATK-LORA-01无线串口资料

    该资料为正点原子提供的资料,也可以去正点原子的官网下载资料,这里只是方便大家资料提取

    链接:https://pan.baidu.com/s/11WQbh1tCQIu54zZDEiqmew 
    提取码:tsy6 
    --来自百度网盘超级会员V4的分享

    本人自己移植后的工程:

    链接:https://pan.baidu.com/s/15S6a3le2xYR56GH5qRscDg 
    提取码:tsy6 
    --来自百度网盘超级会员V4的分享

    二、代码移植

    1.分析

    移植前首先需要创建的片上外设为:

    (1)usart3(也可以是其他的串口)用于接收数据的串口

    usart3.c

    /****************
    1、串口时钟、GPIOA时钟使能
    2、GPIOA端口模式设置
    3、串口参数初始化
    4、开启中断并且初始化NVIC
    5、使能串口
    6、编写中断处理函数
    ******************/
    #include "sys.h"  //包含需要的头文件
    
    extern u8 Lora_mode;
    //串口接收缓存区 	
    u8 USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; 			//接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN个字节.
    u8 USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; 			//发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节
    
    //通过判断接收连续2个字符之间的时间差不大于10ms来决定是不是一次连续的数据.
    //如果2个字符接收间隔超过timer,则认为不是1次连续数据.也就是超过timer没有接收到
    //任何数据,则表示此次接收完毕.
    //接收到的数据状态
    //[15]:0,没有接收到数据;1,接收到了一批数据.
    //[14:0]:接收到的数据长度
    vu16 USART3_RX_STA=0;   	
    
    void USART3_IRQHandler(void)
    {
    	u8 res;	      
    	if(USART_GetITStatus(USART3, USART_IT_RXNE) != RESET)//接收到数据
    	{	 
    		res =USART_ReceiveData(USART3);		 
    		if((USART3_RX_STA&(1<<15))==0)              //接收完的一批数据,还没有被处理,则不再接收其他数据
    		{ 
    			if(USART3_RX_STA<USART3_MAX_RECV_LEN)	//还可以接收数据
    			{			
    				if(!Lora_mode)//配置功能下(启动定时器超时)
    				{
    					TIM_SetCounter(TIM7,0);             //计数器清空          				
    					if(USART3_RX_STA==0) 				//使能定时器7的中断 
    					{
    						TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);           //使能定时器7
    					}
    				}
    				USART3_RX_BUF[USART3_RX_STA++]=res;	//记录接收到的值	 
    			}else 
    			{
    				USART3_RX_STA|=1<<15;				//强制标记接收完成
    			} 
    		}
    	}  				 											 
    }   
    
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
    //初始化IO 串口3
    //pclk1:PCLK1时钟频率(Mhz)
    //bound:波特率	
    
    void usart3_init(u32 bound)
    {  
    
    	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
    	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
    	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // GPIOB时钟
    	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART3,ENABLE); //串口3时钟使能
    
     	USART_DeInit(USART3);                           //复位串口3
       //USART3_TX   PB10
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;      //PB10
        GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;	//复用推挽输出
        GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);          //初始化PB10
       
        //USART3_RX	  PB11
        GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11;
        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;           //浮空输入
        GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);                          //初始化PB11
    	
    	USART_InitStructure.USART_BaudRate = bound;                     //波特率一般设置为9600;
    	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;     //字长为8位数据格式
    	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;          //一个停止位
    	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;             //无奇偶校验位
    	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;//无硬件数据流控制
    	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;	//收发模式
    	
    	USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口3
     
    	USART_Cmd(USART3, ENABLE);                  //使能串口 
    	
    	//使能接收中断
        USART_ITConfig(USART3, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启中断   
    	
    	//设置中断优先级
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART3_IRQn;
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2 ;//抢占优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;		//子优先级3
    	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;			//IRQ通道使能
    	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);	//根据指定的参数初始化VIC寄存器
    	
    	TIM3_Init(99,7199);	//10ms中断
    	USART3_RX_STA=0;		//清零
    	TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);	//关闭定时器7
    }
    
    //串口3,printf 函数
    //确保一次发送数据不超过USART3_MAX_SEND_LEN字节
    void u3_printf(char* fmt,...)  
    {  
    	u16 i,j; 
    	va_list ap; 
    	va_start(ap,fmt);
    	vsprintf((char*)USART3_TX_BUF,fmt,ap);
    	va_end(ap);
    	i=strlen((const char*)USART3_TX_BUF);		//此次发送数据的长度
    	for(j=0;j<i;j++)							//循环发送数据
    	{
    	  while(USART_GetFlagStatus(USART3,USART_FLAG_TC)==RESET); //循环发送,直到发送完毕   
    	  USART_SendData(USART3,USART3_TX_BUF[j]); 
    	} 
    }
    
    
    //串口接收使能控制
    //enable:0,关闭 1,打开
    void usart3_rx(u8 enable)
    {
    	 USART_Cmd(USART3, DISABLE); //失能串口 
    	
    	 if(enable)
    	 {
    		 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;//收发模式
    	 }else
    	 {
    		 USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Tx;//只发送 
    	 }
    	 
    	 USART_Init(USART3, &USART_InitStructure); //初始化串口3
         USART_Cmd(USART3, ENABLE); //使能串口 
    	
    }

    usart.h

    #ifndef __USART3_H
    #define __USART3_H
    #include "sys.h"
    
    #define USART3_MAX_RECV_LEN		1024			    //最大接收缓存字节数
    #define USART3_MAX_SEND_LEN		600					//最大发送缓存字节数
    #define USART3_RX_EN 			1					//0,不接收;1,接收.
    
    extern u8  USART3_RX_BUF[USART3_MAX_RECV_LEN]; 		//接收缓冲,最大USART3_MAX_RECV_LEN字节
    extern u8  USART3_TX_BUF[USART3_MAX_SEND_LEN]; 		//发送缓冲,最大USART3_MAX_SEND_LEN字节
    extern vu16 USART3_RX_STA;   						//接收数据状态
    
    void usart3_init(u32 bound);		//串口2初始化 
    void usart3_set(u8 bps,u8 parity);    
    void usart3_rx(u8 enable);
    void u3_printf(char* fmt,...);
    
    #endif

    (2)time3(也可以是其他的定时器)用于时序的设置

    time3的中断服务函数需要添加如下:

    (3)lora.c

    发送数据(相当的简单

            发送什么数据调sprintf()就完了注意:这里的temp[100],是为sprintf()发送字符串创造一个空间,temp数组的长度可以根据发送数据的长度来定。

    接收数据(相当好用

    三、演示

    1.主机(发送方)

    (1)主机接线

    (2)主机代码(发送方

    (3)主机实物

     插上无线串口通电即可发送

     2.从机(接收方)

    (1)从机接线(LORA与主机相同

    TTL转USP接线

     (2)从机代码(接收方

    (3)从机实物

    接上TTL和LORA并通电即可用

     

     3.串口显示结果(从机串口1接的串口助手

     4.注意

    (1)接收数据的函数与发送数据的函数不能同时烧录,只能实现接收和发送二者之一的功能,若要在接收的基础上返送可以写一个按键扫描,当按键按下发送,没按下一直处于接收状态,此时就可以同时存在,但是不能连续发送(可能还得优化!)。

    如下:

     (2)发送时必须有延时函数,不然接收会出现乱码!

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    2013-10-04 10:05:34
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空空如也

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串口代码

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