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原帖标题为：wujian100 编程——串口应用
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原帖作者为：Edwin（旧版论坛 id = 48，注册于 2020-05-21 13:58:16）
原帖由作者初次发表于 2020-07-06 00:17:16，最后编辑于 2021-08-05 19:55:46（编辑时间可能不准确）
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wujian100编程——串口应用
printf
wujian100里有printf("hello world!");在串口终端里就可以看见hello world！了。其实wujian100的sdk在board_init.c里初始化了串口，并且在startup.s里面发现在进入main之前调用这个函数对串口进行了初始化，所以这里的printf是通过串口打印出来的。
常用的库函数
wujian100在提供的sdk样例程序里提供了一个库，但是对于该库的说明没有:crying_cat_face: 本文按照常用的方式下选用一些函数按照本人的习惯进行使用总结。
关于串口的所有库函数，存放在wj_usi_wrap.c下，使用时需要添加 #include <drv_usi_usart.h>：
初始化串口
该函数初始化串口，返回一个usart_handle_t类型的指针，该指针指向将要使用的串口。两个参数分别是：
idx: wujian100内的串口索引号，wujian100有三个uart0、uart1和uart2。
cb_event : 为指向串口中断处理函数，如果不用中断处理函数，配置为NULL
在串口不再使用时需要使用
该函数可以将初始化的串口释放，其实就是将初始化函数里生成的指针、地址指向了NULL。
配置串口
该函数配置串口，返回一个有符号整型数，如果小于0表示配置失败，返回0表示配置成功，该函数内部其实是配置了波特率、模式、奇偶校验、停止位、数据位数。例如：
csi_usart_config(usart, 115200, USART_MODE_ASYNCHRONOUS, USART_PARITY_NONE, USART_STOP_BITS_1, USART_DATA_BITS_8);
这条语句配置了usart（就是初始化函数返回的那个指针）波特率为115200，异步模式，无奇偶校验位，1位停止位，8位数据。
第一参数就是初始化函数返回的那个指针。其他参数在drv_usart.h里有各个参数可以配置的量，找到需要的填入对应的参数位置即可。
串口发送
1、发送字符
该函数比较简单，通过串口发送一个字符，两个参数一个是要使用的串口，一个是要发送的字符。返回值0表示发送成功，如果发送失败，程序会在该函数里死循环，而且只能发送一个字符。所以如果要发送字符或者字符串，使用printf是上策。
2、发送字符串
发送字符串首推printf。它的使用参见c语言的常用方式，这里要注意，它只能发送字符串（或者是一个字符的字符串:laughing: ），例如有一个变量i，想要在串口输出这个变量如果使用printf(i);这样会出现编译警告。应该将i格式化输出，printf("%d",i);如果i是整形的话。当然也可以按字符、浮点数发送等请自行尝试。
除了printf，发送字符串还有这个函数可以调用：
该函数返回值为0表示发送成功，不成功会返回错误码。该函数有三个参数第一个参数handle是指向要使用的串口的指针，第二参数data是指向要发送的内容的指针，第三个参数num是要发送的数据数量。
第二个参数data是指向要打印的内容的指针，所以，这个函数可以发送字符，字符串（数组存放），数据（变量存放）都是可以的，例如有变量i，要发送这个变量就可以直接发送了，不需要将i封装成字符串，只是要注意，在i作为第二个参数传入时要&i，就可以了。
该函数在发送数据时，我们怎么知道它发送完成了呢？特别是在发送大量数据时，我们怎么知道有么有发送完成呢？有两个方法。
a、查询发送完成标志来判断是否发送完成。通过调用函数：
该函数返回是一个结构体类型的变量。其中有个量就是发送忙标志。tx_busy。如果发送完成该结构体变量里的tx_busy为0，否则为1。
b、通过中断来判断是否发送完成。如果要使用中断来查询是否发送完成，需要在初始化时对于第二个参数cb_event不能是NULL，需要指向中断服务函数。例如我在中断中放一个全局变量tx_complete_flag，该变量在中断中改为1，表示发送完成。那么可以编写以下中断服务程序：
static void usart_event_cb(int32_t idx, uint32_t event)
{
tx_async_flag = 1;
}
接下来需要在初始化串口时这样做：
usart_handle_t usart;
usart = csi_usart_initialize(0, (usart_event_cb_t)usart_event_cb);
这样在发送完成时，硬件上会产生中断，进入usart_event_cb函数将tx_async_flag修改为1.我们通过全局变量tx_async_flag就可以知道是否发送完成。
串口接收
通过下面的函数可以通过串口接收数据：
该函数返回0表示接收函数运行成功。该函数有三个参数，第一个参数handle是指向要使用的串口的指针，第二参数data是指向接收的内容要存放的地方，第三个参数num是要接收的数据量。同样的我们怎么样才能知道接收完成呢？有下面两个方法。
a、查询接收完成标志来判断是否接收完成。通过调用函数：
该函数返回是一个结构体类型的变量。其中有个量就是发送忙标志。rx_busy。如果发送完成该结构体变量里的rx_busy为0，否则为1。
b、通过中断来判断是否接收完成。如果要使用中断来查询是否接收完成，需要在初始化时对于第二个参数cb_event不能是NULL，需要指向中断服务函数。例如我在中断中放一个全局变量rx_complete_flag，该变量在中断中改为1，表示接收完成。那么可以编写以下中断服务程序：
static void usart_event_cb(int32_t idx, uint32_t event)
{
rx_async_flag = 1;
}
我们发现和发送相似，使用中断方式下都可以进入中断，但是在初始化时，一个串口初始化是只有一个中断入口，所以无论发送还是接收，应该都是一个中断函数，那么在usart_event_cb函数中怎样才能知道是接收引起的中断还是发送引起的中断呢？此时可以通过usart_event_cb函数的第二个参数event的值知道是哪个中断，从而进行相应的操作。usart_event_cb改写如下：
static void usart_event_cb(int32_t idx, uint32_t event)
{
switch (event) {
case USART_EVENT_SEND_COMPLETE:
tx_async_flag = 1;
break;
case USART_EVENT_RECEIVE_COMPLETE:
rx_async_flag = 1;
break;
default:
break;
}
}
其中USART_EVENT_SEND_COMPLETE、USART_EVENT_RECEIVE_COMPLETE在文件drv_usart.h中声明了一个枚举类型中的量。可自行查看。他们分别表示发送完成中断，接收完成中断。
串口触发式接收
上节介绍了串口接收数据的方法，通过函数csi_usart_receive可以接收数据，在实际使用中，每次调用csi_usart_receive函数后，只有当有输入，并且接收完成后才会进入中断，或者通过查询标志位才能知道接收完成。例如我们想通过串口输入y让灯开始闪烁，输入n让灯停止闪烁，如果是如下代码：
这段代码根据中断标志判断是否接收完成，接收完成根据接收的值进行判断，控制灯的状态。这里要注意的是这里的csi_usart_receive(usart,g_data,1);第三个参数，这里设置的是1，那么接收到一个字符就会进中断，如果设置成3，那么如果就收的数据不是三个，或者多余3个，那么就没有办法正常运行了，例如我们需要收到yes时候灯闪，收到no的时候灯停止闪，那么就会出问题，因为设置成3，当你使用串口调试助手发送yes时候能够让灯闪，但是发送no时就会有问题，一直不会进入中断，因为设置的是3，一直没有接收完成。如果串口调试助手发送数据多余设置值，这样代码一直在接收，那么接收部分出现接收上的顺序紊乱，所以一般我们不能多发数据。下面我们只讨论如果就收数据少于设置值的情况，即如果设置了3，却要接收no的情况。
上面的问题其实有一个简单方法，就是在串口助手发送时no后面多加一个空格，但是这个方法很不友好。其实wujian100硬件上有解决方法。wujian100在中断标志里有这样一个量USART_EVENT_RECEIVED，该中断是接收中断标志，但是这个中断只有在数据接收时触发，这时如果使用了串口硬件FIFO接收数据就可以解决上面问题，及使用如下函数：
该函数返回接收到的数据量。有三个参数，第一个参数handle是指向要使用的串口的指针，第二参数data是指向接收的内容要存放的地方，第三个参数num是要接收的数据量。这里的接收数据设置比实际接收的数据大了没有关系，因为接收数据存放在FIFO中，并且不需要去判断接收完成中断标志。
中断服务程序修改如下：
static usart_handle_t g_usart_handle;
static void usart_event_cb(int32_t idx, uint32_t event)
{
uint8_t g_data[15];
uint8_t ret;
switch (event) {
case USART_EVENT_SEND_COMPLETE:
tx_async_flag = 1;
break;
case USART_EVENT_RECEIVE_COMPLETE:
rx_async_flag = 1;
break;
case USART_EVENT_RECEIVED:
rx_trigger_flag = 1;
break;
default:
break;
}
}
这样串口在接收时就会触发USART_EVENT_RECEIVED中断，然后通过csi_usart_receive_query接收数据，该函数是通过硬件FIFO接收数据。数据存放在接收FIFO中，在csi_usart_receive_query中将FIFO中数据导出到需要存放的变量中。
主函数中就不需要调用接收函数了。修改为：
这样即使接收数据量设置为3，也能正常接收no。注意不要一次发送大于这个设置值，否则也会造成紊乱，有一定概率接收数据顺序不对。其次要注意这个和上一个接收不一样的是该中断是有接收（其实发送也会触发）就会进入中断，而csi_usart_receive函数是发送完成才会进入中断。这是有区别的。最后就是接收存放位置不一样，虽然看上去两个函数都是存放在数组里，其实csi_usart_receive_query函数是去硬件FIFO里将数据读入到数组中的。
思考
我们在调试代码时或者设计人机交互时多数情况都会使用串口，例如电机控制可以使用串口输出一个人机界面，通过串口输入不同指令，控制电机进行不同动作，那么使用以上介绍的函数就可以轻松设计出这样的人机调试界面，而且串口的交互不会影响电机的运作。
友情提醒
在文章开头截取了wujian100库里串口函数，还有一些函数可能会应用到，比如uint32_t csi_usart_get_tx_count(usart_handle_t handle)可以返回发送的数据数量，这样的函数比较简单，就没有详细介绍了。但是有些库函数还是要看下源码再使用比较好，例如int32_t csi_usart_transfer(usart_handle_t handle, const void *data_out, void *data_in, uint32_t num)这个函数在库里其实没有实现，它会返回一个错误，提示该函数没有实现。
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