?CW32學(xué)習(xí)開(kāi)發(fā)筆記

?

硬件原理圖：

主芯片

引腳封裝圖：

** CW32L010 是基于 eFlash 的單芯片低功耗微控制器，集成了主頻高達(dá) 48MHz 的 ARM? Cortex?-M0+ 內(nèi)核、**
高速嵌入式存儲(chǔ)器（多至 64K 字節(jié) FLASH 和多至 4K 字節(jié) SRAM）以及一系列全面的增強(qiáng)型外設(shè)和 I/O 口。
所有型號(hào)都提供全套的通信接口（二路 UART、一路 SPI 和一路 I2C）、12 位高速 ADC、四組通用和基本定時(shí)器、
一組低功耗定時(shí)器以及一組高級(jí)控制 PWM 定時(shí)器。

供電電源

** 使用type-c直接供電即可，不需要再接其他電源轉(zhuǎn)換芯片，CW32L010 可以在 -40℃到 85℃的溫度范圍內(nèi)工作，供電電壓寬達(dá) 1.62V ~ 5.5V。支持 Sleep 和 DeepSleep兩種低功耗工作模式。**

復(fù)位電路

濾波電路

內(nèi)部穩(wěn)壓

調(diào)試下載

默認(rèn)使用SWD接口下載程序，原理圖如下：

板載指示燈

用于查看系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，原理圖如下：

軟件功能

工程創(chuàng)建

具體如何創(chuàng)建工程就不所說(shuō)明了，官方例程都有說(shuō)明，我主要說(shuō)下的我的目錄結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

串口通訊

** 內(nèi)部集成 2 個(gè)通用異步收發(fā)器 (UART)，支持異步全雙工、同步半雙工和單線半雙工模式，支持硬件數(shù)據(jù)流控**
和多機(jī)通信，還支持 LIN（局域互連網(wǎng)絡(luò)）；可編程數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)小數(shù)波特率發(fā)生器提供寬范圍的
波特率選擇。內(nèi)置定時(shí)器模塊，支持等待超時(shí)檢測(cè)、接收空閑檢測(cè)、自動(dòng)波特率檢測(cè)和通用定時(shí)功能。
UART 控制器工作在雙時(shí)鐘域下，允許在深度休眠模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收，接收完成中斷可以喚醒 MCU 回到
運(yùn)行模式。注意：僅 UART1 支持 LIN 和定時(shí)器功能；UART2 可通過(guò)片內(nèi)外設(shè)互聯(lián)與 BTIM/GTIM/ATIM 的從模式協(xié)同工
作實(shí)現(xiàn)超時(shí)定時(shí)器相關(guān)功能。我們接著實(shí)現(xiàn)串口通訊功能；

• 1.串口功能硬件引腳

使用串口2來(lái)是實(shí)現(xiàn)通訊，再看引腳的復(fù)用功能。

• 2.代碼實(shí)現(xiàn)

#include  "bsp_uart2.h"
 #include "cw32l010_gpio.h"
 #include "cw32l010_uart.h"
 #include  "stdio.h"
 #include "cw32l010_sysctrl.h"
 ?
 //UARTx
 #define  DEBUG_UARTx                   CW_UART2
 #define  DEBUG_UART_CLK                SYSCTRL_APB1_PERIPH_UART2
 #define  DEBUG_UART_APBClkENx          SYSCTRL_APBPeriphClk_Enable1
 #define  DEBUG_UART_BaudRate           115200
 #define  DEBUG_UART_UclkFreq           HSIOSC_VALUE     //串口全速運(yùn)行 
 ?
 //UARTx GPIO
 #define  DEBUG_UART_GPIO_CLK           (SYSCTRL_AHB_PERIPH_GPIOB)
 #define  DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT       CW_GPIOB
 #define  DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN        GPIO_PIN_5
 #define  DEBUG_UART_RX_GPIO_PORT       CW_GPIOB
 #define  DEBUG_UART_RX_GPIO_PIN        GPIO_PIN_6
 ?
 //GPIO AF
 #define  DEBUG_UART_AFTX               PB05_AFx_UART2TXD()
 #define  DEBUG_UART_AFRX               PB06_AFx_UART2RXD()
 ?
 ?
 static void UART_Configuration(void)
 {
 //    //外設(shè)時(shí)鐘使能,放在外設(shè)里面自己進(jìn)行使能
     
     DEBUG_UART_APBClkENx(DEBUG_UART_CLK, ENABLE);
 
 
 UART_InitTypeDef UART_InitStructure = {0};
 ?
     UART_InitStructure.UART_BaudRate = DEBUG_UART_BaudRate;
     UART_InitStructure.UART_Over = UART_Over_16;
     UART_InitStructure.UART_Source = UART_Source_PCLK;
     UART_InitStructure.UART_UclkFreq = DEBUG_UART_UclkFreq;
     UART_InitStructure.UART_StartBit = UART_StartBit_FE;
     UART_InitStructure.UART_StopBits = UART_StopBits_1;
     UART_InitStructure.UART_Parity = UART_Parity_No ;
     UART_InitStructure.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None;
     UART_InitStructure.UART_Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;
     UART_Init(DEBUG_UARTx, &UART_InitStructure);
 ?
 }
 ?
 ?
 /**
  * @brief 配置GPIO
  *
  */
 static void GPIO_Configuration(void)
 {
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
 
 //外設(shè)時(shí)鐘使能,放在外設(shè)里面自己進(jìn)行使能
 SYSCTRL_AHBPeriphClk_Enable(DEBUG_UART_GPIO_CLK, ENABLE);
     
     GPIO_WritePin(DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT, DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN,GPIO_Pin_SET);    // 設(shè)置TXD的默認(rèn)電平為高，空閑
 ?
     GPIO_InitStructure.Pins = DEBUG_UART_TX_GPIO_PIN;
     GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
     GPIO_Init(DEBUG_UART_TX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
 ?
     GPIO_InitStructure.Pins = DEBUG_UART_RX_GPIO_PIN;
     GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP;
     GPIO_Init(DEBUG_UART_RX_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
 ?
      //UART TX RX 復(fù)用
     DEBUG_UART_AFTX;
     DEBUG_UART_AFRX;
 }
 ?
 ?
 ?
 void UART2_Configuration(void)
 {
 UART_Configuration();
 GPIO_Configuration();
 }
 ?
 ?
 #ifdef __GNUC__
     /* With GCC/RAISONANCE, small printf (option LD Linker- >Libraries- >Small printf
     set to 'Yes') calls __io_putchar() */
     #define PUTCHAR_PROTOTYPE int __io_putchar(int ch)
 #else
     #define PUTCHAR_PROTOTYPE int fputc(int ch, FILE *f)
 #endif /* __GNUC__ */
 ?
 ?
 /**
  * @brief Retargets the C library printf function to the UART.
  *
  */
 PUTCHAR_PROTOTYPE
 {
     UART_SendData_8bit(DEBUG_UARTx, (uint8_t)ch);
 ?
     while (UART_GetFlagStatus(DEBUG_UARTx, UART_FLAG_TXE) == RESET);
 ?
     return ch;
 }
 ?
 size_t __write(int handle, const unsigned char * buffer, size_t size)
 {
     size_t nChars = 0;
 ?
     if (buffer == 0)
     {
         /*
          * This means that we should flush internal buffers.  Since we
          * don't we just return.  (Remember, "handle" == -1 means that all
          * handles should be flushed.)
          */
         return 0;
     }
 ?
 ?
     for (/* Empty */; size != 0; --size)
     {
         UART_SendData_8bit(DEBUG_UARTx, *buffer++);
         while (UART_GetFlagStatus(DEBUG_UARTx, UART_FLAG_TXE) == RESET);
         ++nChars;
     }
 ?
     return nChars;
 }
 ?
 /******************************************************************************
  * EOF (not truncated)
  ******************************************************************************/
 #ifdef  USE_FULL_ASSERT
 /**
   * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
   *         where the assert_param error has occurred.
   * @param  file: pointer to the source file name
   * @param  line: assert_param error line source number
   * @retval None
   */
 void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
 {
     /* USER CODE BEGIN 6 */
     /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
        tex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %drn", file, line) */
     /* USER CODE END 6 */
 }
 #endif /* USE_FULL_ASSERT */
 ?

• 3.編寫打印測(cè)試函數(shù)

static void Printf_Function(void)
 {
     DEBUG_LOG("rn");
     DEBUG_LOG("  Compile time:");
     DEBUG_LOG(__DATE__);
     DEBUG_LOG("  ");
     DEBUG_LOG(__TIME__);
     DEBUG_LOG("rn+-------------------+rn");
     DEBUG_LOG("%s,%s,%d,%srn", __FUNCTION__,__FILE__,__LINE__,__DATE__);
     DEBUG_LOG("rn+-------------------+rn");
 }

• 4.查看串口終端信息
  使用MobaXterm終端工具查看：

• 5.注意點(diǎn)

為了讓代碼支持GNU擴(kuò)展，keil設(shè)置需要注意：

同時(shí)，串口打印的時(shí)候，添加頭文件"stdio.h";

GPIO口輸入輸出

根據(jù)板載資源，使用板載的LED來(lái)測(cè)試。前面硬件說(shuō)明的時(shí)候提到，使用的引腳為PB00；就直接上代碼了。

• 1.編寫驅(qū)動(dòng)代碼

#include  "drv_led.h"
 ?
 ?
 ?
 ?
 // 初始化 LED 引腳
 void LED_Init(void) 
 {
     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
 ?
     __SYSCTRL_GPIOB_CLK_ENABLE();  
 ?
     GPIO_InitStruct.IT = GPIO_IT_NONE;
     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
     GPIO_InitStruct.Pins = LED_GPIO_PINS;
 ?
     GPIO_Init(LED_GPIO_PORT, &GPIO_InitStruct);
 
 }
 ?
 // 控制 LED 開(kāi)關(guān)
 void LED_Control(GPIO_PinState state) 
 {
 GPIO_WritePin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS,state);
 }
 ?
 // 切換 LED 狀態(tài)
 void LED_Toggle(void) {
     GPIO_TogglePin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS);
 }
 ?
 // 讀取 LED 狀態(tài)
 int LED_Read(void) {
     return GPIO_ReadPin(LED_GPIO_PORT, LED_GPIO_PINS) == GPIO_Pin_SET ? 1 : 0;
 }
 ?
 // 定義并初始化 LED 操作結(jié)構(gòu)體實(shí)例
 LED_Ops_t myLED = {
     .init = LED_Init,
     .control = LED_Control,
     .toggle = LED_Toggle,
     .read = LED_Read
 };
 ?

• 2.編寫測(cè)試程序

int32_t main(void)
 {
 
 bsp_init();
 driver_init();
 ?
     while(1)
     {
 SysTickDelay(1000);
 myLED.toggle();
     }
 }

調(diào)試下載之后，可直接觀察板載LED燈是否在循環(huán)閃爍。

調(diào)試等級(jí)

• 1.直接上代碼，調(diào)試等級(jí)頭文件；

#ifndef __LOG_H
 #define __LOG_H
 #include < stdio.h >
 #include < stdlib.h >
 #include < string.h >
 #include < stdarg.h >
 #define GLOB_LOG_EVEL           LOG_DEBUG
 ?
 typedef enum {
     FALSE,
     TRUE
     } status;
 // 定義日志級(jí)別
 typedef enum {
     LOG_DEBUG,
     LOG_INFO,
     LOG_WARNING,
     LOG_ERROR
     } LogLevel;
 ?
 ?
 ?
 //extern LogMsg lmsg;
 // 顏色
 #define Blue    "?33[34m" // Blue
 #define Green   "?33[32m" // Green
 #define Yellow  "?33[33m" // Yellow
 #define Red     "?33[31m" // Red
 #define Reset   "?33[0m"  // Reset color
 ?
 ?
 // 記錄日志的宏定義
 ?
 #define LOG_MESSAGE(format, ...) printf("[NTP]:%s(),Line:%05d: " format "rn", __FUNCTION__, __LINE__, ##__VA_ARGS__)
 ?
 void LOG_MSG(LogLevel level, const char *message);
 #endif
 ?

• 2.功能函數(shù)實(shí)現(xiàn)文件：

#include "log.h"
 ?
 // 日志輸出函數(shù)
 void LOG_MSG(LogLevel level, const char *message) {
     switch (level) {
         case LOG_DEBUG:
             printf(Blue "DEBUG: %s" Reset "rn", message);
             break;
         case LOG_INFO:
             printf(Green "INFO: %s" Reset "rn", message);
             break;
         case LOG_WARNING:
             printf(Yellow "WARNING: %s" Reset "rn", message);
             break;
         case LOG_ERROR:
             printf(Red "ERROR: %s" Reset "rn", message);
             break;
         default:
             printf("UNKNOWN: %sn", message);
             break;
     }
 }

• 3.編寫測(cè)試函數(shù)

/*宏定義錯(cuò)誤碼信息*/
 static void Error_Code_Info(void)
 { 
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_OK);
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_E_1);
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_E_2);
 DEBUG_LOG("%d", SYSTEM_ERR_MQTT_INFO_ERROR);
 ?
 ?
 LOG_MSG(LOG_DEBUG, "This is a debug message");
 LOG_MSG(LOG_INFO, "This is an info message");
 LOG_MSG(LOG_WARNING, "This is a warning message");
 LOG_MSG(LOG_ERROR, "This is an error message");
 }

• 4.終端輸出

串口中斷

CW32單片機(jī)的串口有好幾種工作方式，異步全雙工，同步半雙工，單線半雙工，由于沒(méi)有DMA通道，為了避免頻繁的進(jìn)入中斷，采用串口接收中斷，串口查詢發(fā)送方式實(shí)現(xiàn)收發(fā)；

配置簡(jiǎn)單隊(duì)列消息，實(shí)現(xiàn)方式如下：

• 1、定義隊(duì)列結(jié)構(gòu)

#define myQ2_SIZE     512
 #define RxBuffer2_SIZE   myQ2_SIZE
 ?
 typedef volatile struct
 {
     uint8_t     m_getIdx;
     uint8_t     m_putIdx;
     uint8_t     m_entry[ myQ2_SIZE ];
 } myQ2;
 ?
 extern  myQ2   volatile RxBuffer2;
 extern  myQ2   volatile TxBuffer2;
 ?
 void  UART2_Buffer_Init(void);

• 2、初始化隊(duì)列結(jié)構(gòu)

myQ2   volatile RxBuffer2;
 myQ2   volatile TxBuffer2;
 ?
 ?
 void  UART2_Buffer_Init(void)
 {
     CBUF_Init(RxBuffer2);
     CBUF_Init(TxBuffer2);
 }
 ?

• 3、使能串口接收中斷

void NVIC_Configuration(void)
 {
     //優(yōu)先級(jí)，無(wú)優(yōu)先級(jí)分組
     NVIC_SetPriority(DEBUG_UART_IRQ, 0);
     //UARTx中斷使能
     NVIC_EnableIRQ(DEBUG_UART_IRQ);
 
 
 //使能UARTx RC中斷
     UART_ITConfig(DEBUG_UARTx, UART_IT_RC, ENABLE);
 UART_ClearITPendingBit(CW_UART2, UART_IT_RC);
 
 }

• 4、編寫測(cè)試函數(shù)，實(shí)現(xiàn)串口功能收發(fā)

int32_t main(void)
 {
 bsp_init();
 driver_init();
     while(1)
     {
 uint16_t  dataLen=0;
 dataLen = CBUF_Len(RxBuffer2);
 if(dataLen!=0)
 {
 //拷貝數(shù)據(jù)
 memcpy((char*)TxBuffer2.m_entry,(char*)RxBuffer2.m_entry,dataLen);
 //查詢發(fā)送數(shù)據(jù)
 UART_SendBuf_Polling(CW_UART2,TxBuffer2.m_entry,dataLen);
 
 USART2_Clear();
 }
 SysTickDelay(1000);
 myLED.toggle();
     }
 }

• 5、查看串口終端收發(fā)

從截圖可以看出，當(dāng)前收發(fā)數(shù)據(jù)一致；

控制臺(tái)Shell

下面介紹下開(kāi)源項(xiàng)目是 letter-shell，一個(gè)功能強(qiáng)大的嵌入式shell，letter shell 3.x是一個(gè)C語(yǔ)言編寫的，可以嵌入在程序中的嵌入式shell，通俗一點(diǎn)說(shuō)就是一個(gè)串口命令行，可以通過(guò)命令行調(diào)用、運(yùn)行程序中的函數(shù)。目前 letter-shell 3.0版本支持的功能有：

• 命令自動(dòng)補(bǔ)全
• 快捷鍵功能定義
• 命令權(quán)限管理
• 用戶管理
• 變量支持

項(xiàng)目地址： [https://github.com/NevermindZZT/letter-shell]

移植過(guò)程：

• 1.復(fù)制源碼到工程中：

• 2.在自定義接口shell_port.c中實(shí)現(xiàn)自己的串口讀寫函數(shù)

#include "shell.h"
 #include "main.h"
 #include "bsp_uart2.h"
 #include "shell_port.h"
 ?
 Shell shell;
 char shellBuffer[512];
 ?
 ?
 /**
  * @brief 用戶shell寫
  * 
  * @param data 數(shù)據(jù)
  * @param len 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
  * 
  * @return short 實(shí)際寫入的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
  */
 short userShellWrite(char *data, unsigned short len)
 {
 UART_SendBuf_Polling(CW_UART2,(uint8_t *)data, len);
     return len;
 }
 ?
 ?
 /**
  * @brief 用戶shell讀
  * 
  * @param data 數(shù)據(jù)
  * @param len 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度
  * 
  * @return short 實(shí)際讀取到
  */
 short userShellRead(char *data, unsigned short len)
 {
 return UART2_GetString((uint8_t *)data, len);
 }
 ?
 /**
  * @brief 用戶shell上鎖
  * 
  * @param shell shell
  * 
  * @return int 0
  */
 int userShellLock(Shell *shell)
 {
 return 0;
 }
 ?
 /**
  * @brief 用戶shell解鎖
  * 
  * @param shell shell
  * 
  * @return int 0
  */
 int userShellUnlock(Shell *shell)
 {
 return 0;
 }
 ?
 /**
  * @brief 用戶shell初始化
  * 
  */
 void userShellInit(void)
 {
 ?
 //注冊(cè)自己實(shí)現(xiàn)的寫函數(shù)
     shell.write = userShellWrite;
 //shell.read = userShellRead;
 //調(diào)用shell初始化函數(shù)
     shellInit(&shell, shellBuffer, 512);
 
 }

• 3.在終端函數(shù)中定義

對(duì)于裸機(jī)環(huán)境，在主循環(huán)中調(diào)用shellTask，或者在接收到數(shù)據(jù)時(shí)，調(diào)用shellHandler，我這里在中斷中調(diào)用

void UART2_IRQHandler(void)
 {
     /* USER CODE BEGIN */
     uint8_t TxRxBuffer;
     if (UART_GetITStatus(CW_UART2, UART_IT_RC) != RESET)
     {
 /*使用簡(jiǎn)易隊(duì)列進(jìn)行接收數(shù)據(jù)*/
 TxRxBuffer = UART_ReceiveData_8bit(CW_UART2);
 shellHandler(&shell,TxRxBuffer);
         CBUF_Push(RxBuffer2, TxRxBuffer);
         UART_ClearITPendingBit(CW_UART2, UART_IT_RC);
     }
     /* USER CODE END */
 }

• 4.調(diào)用初始化shell

userShellInit();

• 5.串口終端實(shí)現(xiàn)結(jié)果

查看當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)鐘：

其他實(shí)現(xiàn)方式，參考官方文檔說(shuō)明。

審核編輯 黃宇