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沁恒ch32V208处理器开发（四）串口通信

news 2025/6/21 7:41:36

串口资源

资源配置

CH32V208 系列，是基于 RISC-V 指令架构设计的 32 位 RISC 内核 MCU，根据封装的不同，可用的USART串口资源如下表所示：

在这里插入图片描述且USART具有如下主要特征：
（1）全双工或半双工的同步或异步通信
（2）支持分数波特率发生器，最高 9Mbps
（3）可编程数据长度、停止位长度
（4）支持 LIN，IrDA 编码器，智能卡
（5）支持 DMA
（6）支持多种中断

其内部模块图实现如下：
在这里插入图片描述

同步模式

和其他单片机不同的是，ch32V208处理器的USART还支持同步模式，就是说系统在使用 USART 模块时可以输出时钟信号。在开启同步模式对外发送数据时，CK引脚会同时对外输出时钟。要开启同步模式，只需要对控制寄存器 2（R16_USARTx_CTLR2）的 CLKEN 位置位，即可，但有两点注意：
（1）开启同步模式同时需要关闭LIN 模式、智能卡模式、红外模式和半双工模式，即保证 SCEN、HDSEL 和 IREN 位处于复位状态，这三位在控制寄存器（R16_USARTx_CTLR3）中。
（2）USART 模块同步模式只工作在主模式，即 CK 引脚只输出时钟，不接收输入；
只在 TX 引脚输出数据时输出时钟信号；

单线半双工模式

半双工模式支持使用单个引脚（只使用 TX 引脚）来接收和发送，TX 引脚和 RX 引脚在芯片内部连接。开启半双工模式的方式是对控制寄存器 3（R16_USARTx_CTLR3）的 HDSEL 位置位，但同时需要关闭 LIN 模式、智能卡模式、红外模式和同步模式，即保证 SCEN、CLKEN 和 IREN 位处于复位状态，这三位在控制寄存器 2 和 3（R16_USARTx_CTLR2 和 R16_USARTx_CTLR3）中。设置成半双工模式之后，需要把 TX 的 IO 口设置成浮空输入或开漏输出高模式。在 TE 置位的情况下，只要将数据写到数据寄存器上，就会发送出去。

中断

ch32V208处理器的USART 模块支持多种中断源，包括发送数据寄存器空（TXE）、CTS、发送完成（TC）、接收数据就绪（TXNE）、数据溢出（ORE）、线路空闲（IDLE）、奇偶校验出错（PE）、断开标志（LBD）、噪声（NE）、多缓冲通信的溢出（ORE）和帧错误（FE）等等。

DMA

ch32V208处理器的USART 模块支持 DMA 功能，可以利用 DMA 实现快速连续收发。当启用 DMA 时，TXE 被置位时，DMA就会从设定的内存空间向发送缓冲区写数据。当使用 DMA 接收时，每次 RXNE 置位后，DMA 就会将接收缓冲区里的数据转移到特定的内存空间。

串口的初始化

ch32V208处理器的USART通信模式较多，下面以最常用的双工通信模式为例来介绍实现过程，本例程中，使用USART1和USART2，通过外部交叉连接实现全双工的串口通信功能，实现代码如下

void USARTx_CFG(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
USART_InitTypeDef USART_InitStructure = {0};

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2 | RCC_APB1Periph_USART3, ENABLE);
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);/* USART1 TX-->B.6 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6; /* Only Configure TX Pin */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_USART1, ENABLE);/* USART2 TX-->A.2 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2; /* Only Configure TX Pin */
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
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_Tx | USART_Mode_Rx;USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);
USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);USART_Cmd(USART1, ENABLE);
USART_Cmd(USART2, ENABLE);USART_HalfDuplexCmd(USART1, ENABLE);
USART_HalfDuplexCmd(USART2, ENABLE);

}

串口通信的实现

双串口的收发通信实现包括两部分，USART1的发送和USART2的接收，以及USART1的发送和USART1的接收两个过程，实现方法是完全一样的，USART1—>USART2的实现如下：

 while(TxCnt1 < TxSize1) /* USART1--->USART2，TxSize1为发送个数 */{while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE) == RESET) /* 等待串口1的当前数据发送完成 */{}USART_SendData(USART1, TxBuffer1[TxCnt1++]);//等待接收完成while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_RXNE) == RESET){}RxBuffer2[RxCnt2++] = USART_ReceiveData(USART2); //把接收数据存放到usart2的接收缓冲区}

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