1、概述

  STM8S 微控制器家族的通用同步异步收发器（UART1，UART2 或者 UART3） 提供了一种灵活的方法与使用工业标准 NRZ 异步串行数据格式的外部设备之间 进行全双工数据交换。STM8 的 UART 提供范围的波特率选择，并且支持多处理 器通讯。UART 也支持LIN（局部互联网）协议版本 1.3,2.0,和 2.1 以及在主模式 下的 J2602。

UART1 和 UART2 具有以下扩展特征：
1、UART2 和 UART3 支持 LIN 从模式。
2、UART1 和 UART2 支持同步单向通讯，也支持智能卡协议和 IrDA 规范。 UART1 支持半双工单线通讯。

关于每个STM8 微控制器型型号中的可用UART 配置信息，请查阅数据手册。

　最近突然接手一个项目，很基础的一些单片机操作就可以完成，唯一值得说道的就是受限于任务要求，需要采用单线通信方式。拿到这个要求的时候有点懵，之前倒是从来没有用过单线的串口通信。
　首先翻了下StrongerHuang的例程，没有，看来还是只能自己来了，在这也对StrongerHuang表示感谢，找到datasheet，这里直接可以看到STM8支持单线半双工，还有别的方法，后面再说。
　
　既然有这样的功能，那么再找找Reference manual看，所有的信息如下：
　
　可以看到讲得很简单，主要就是控制寄存器的配置和引脚的设置。按照这个搞了一天都没有弄出来。问题主要出在哪呢（直接马后炮）？
　

• 引脚使用。上面提到了单线半双工使用的是Tx脚，Rx脚是不用的。因为我这里主要是为了和上位机通信，另一端使用的是CH340做的模块，而无法将其设置为单线半双工模式，所以一定记得在发送和接收时切换CH340这端的Tx和Rx，比如做一个单刀双掷开关在切换时直接拨。
• 引脚配置。最后是在看了官方固件库之后完成的，这里有句话很有意思，Apart from this, the communications are similar to what is done in normal UART mode. 所以官方固件库的做法就是先按照正常配置，然后最后来个HDSEL的设置就OK了。而不要先去做别的配置（好吧，不求甚解了，按照官方配置通信没有问题之后没有去深究为什么）。

最后，Talk is cheap, show you my code.

//直接基于StrongerHuang的例程修改的，只展示最关键的部分
void UART_Initializes(void)
{
  UART1_Init((uint32_t)9600, UART1_WORDLENGTH_8D, UART1_STOPBITS_1, UART1_PARITY_NO, UART1_SYNCMODE_CLOCK_DISABLE, UART1_MODE_TXRX_ENABLE);
  /* Enable UART1 Half Duplex Mode*/
  UART1_HalfDuplexCmd(ENABLE);
}

最后的这个半双工使能是这样的（STM8S的官方库里面有这个文件，路径是下面这个）

STM8S_StdPeriph_Lib\Project\STM8S_StdPeriph_Examples\UART1\UART1_HalfDuplex

void UART1_HalfDuplexCmd(FunctionalState NewState)
{
  assert_param(IS_FUNCTIONALSTATE_OK(NewState));

  if (NewState != DISABLE)
  {
    UART1->CR5 |= UART1_CR5_HDSEL;  /**< UART1 Half Duplex Enable  */
  }
  else
  {
    UART1->CR5 &= (uint8_t)~UART1_CR5_HDSEL; /**< UART1 Half Duplex Disable */
  }
}

实际上就是对HDSEL进行了操作。其他的配置和串口的使用都跟普通的串口一样。不过如果是真实的半双工对半双工的话，就像手册里面说的，请设计好仲裁机构，注意通信的顺利完成。
现在说说别的方式，最后并没有采用这个方案，因为设计硬件的人设计好了电路。那他是怎么设计的呢？就是直接把普通的串口利用两个光电隔离接在了一起，搜索了一下，这倒是很常见。
　

一、串口半双工

• stm32的串口支持全双工使用，即数据可双向同时传递，特点是有Rx和Tx两根数据线。这很好，可以满足大部分需要的
• 有些特殊场合，我们需要使用半双工，比如驱动某些数字舵机。这时数据也是双向传递，但是同一时刻只允许一个方向的数据进行传递。这种情况下只用到Tx这一根数据线。stm32的串口也支持半双工
• 数据手册中对串口的半双工功能有以下描述：
  
• 注意：
  1. 开启半双工后Rx引脚不在使用
  2. Tx引脚应配置为开漏拉高
  3. USART1~USART6都支持半双工
  4. TE为1时是发送使能，注意这个不会被硬件封锁。换句话说只要TE为1，串口就一直处于发送状态不能接受。查看手册CR1寄存器部分：
     
     可以看出：我们可以通过操作TE和RE位，配置串口处于仅发送或仅接受的状态

二、示例代码

1. 串口配置：

配置和普通的没啥区别，不同处在于Rx不用配了；Tx配为开漏拉高；使用库函数void USART_HalfDuplexCmd操作HDSEL位使能或失能半双工模式

void USART1_Half_Configuration(void)  
{  
  	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  
  	USART_InitTypeDef USART_InitStructure;   
  	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	
	RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOA,ENABLE); //使能GPIOA时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1,ENABLE);//使能USART1时钟
	
	GPIO_PinAFConfig(GPIOA,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_USART1); //GPIOA9复用为USART1
	
  	GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;  //开漏上拉
  	GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;  	
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;  
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;  
  	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;  
  	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  


  	USART_InitStructure.USART_BaudRate = 115200;  
 	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;  
  	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;  
  	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;  
  	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;  
  	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;  
	//USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx ;
  	USART_Init(USART1,&USART_InitStructure);  
  	USART_HalfDuplexCmd(USART1, ENABLE);  	//注意这个，启动半双工模式

  	USART_Cmd(USART1,ENABLE);  
 	USART_ClearFlag(USART1, USART_FLAG_TC);
	USART_ITConfig(USART1, USART_IT_RXNE, ENABLE);//开启相关中断
	
	//Usart1 NVIC 配置
  	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;//串口1中断通道
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=3;//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、
	
}  

2. 串口模式切换

操作串口CR1寄存器的TE位和RE位即可，不妨使用宏的形式

#define readOnly(x)	x->CR1 |= 4;	x->CR1 &= 0xFFFFFFF7;		//串口x配置为只读，CR1->RE=1, CR1->TE=0
#define sendOnly(x)	x->CR1 |= 8;	x->CR1 &= 0xFFFFFFFB;		//串口x配置为只写，CR1->RE=0, CR1->TE=1

3. 一个简单的应用示例

• USART1和USART2配置为半双工，从USART2发给USART1数据1开始，收到后将数据加一发给对方。
• 连线：PA9 - PD5
• debug观察res1和res2交替递增

以下展示部分示例代码：

//主函数部分
int main(void)
{ 
	u16 times=0;  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置系统中断优先级分组2
	delay_init(168);				//延时初始化 
	LED_Init();		  		
	USART1_Half_Configuration();	//串口1配置为半双工
	USART2_Half_Configuration();	//串口2配置为半双工
	
	sendOnly(USART2);				//USART2只写
	readOnly(USART1);				//USART1只读
	USART_SendData(USART2,1);		//USART2先发给USART1
	while(1)
	{
		times++;
		if(times%30==0)LED0=!LED0;	//闪烁LED,提示系统正在运行.
		delay_ms(10);   
	}
}

//接收中断服务函数部分，完成数据互相发送
u8 Res1;	//debug观察
void USART1_IRQHandler(void)                
{
	
	if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)  
	{
		Res1 = USART_ReceiveData(USART1);
		readOnly(USART2);
		sendOnly(USART1);
		USART_SendData(USART1,Res1+1);	//USART1发给USART2
	} 
} 

u8 Res2;	//debug观察
void USART2_IRQHandler(void)                	
{
	if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) 
	{
		Res2 = USART_ReceiveData(USART2);
		readOnly(USART1);
		sendOnly(USART2);
		USART_SendData(USART2,Res2+1);	//USART2发给USART1
  } 
} 

• 可以在github下载完整源码：完整源码，此程序在正点原子stm32f407平台测试通过