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【通用异步收发器（UART）】

CW32L083 内部集成 6 个通用异步收发器 (UART)，支持异步全双工、同步半双工和单线半双工模式，支持硬件数据流控和多机通信；可编程数据帧结构，可以通过小数波特率发生器提供宽范围的波特率选择。

UART 控制器工作在双时钟域下，允许在深度休眠模式下进行数据的接收，接收完成中断可以唤醒 MCU 回到运行模式。

【主要特性】

● 支持双时钟域驱动：

‒ 配置时钟 PCLK

‒ 传输时钟 UCLK

● 可编程数据帧结构：

‒ 数据字长：8、9 位，LSB 在前

‒ 校验位：无校验、奇校验、偶校验

‒ 停止位长度：1、1.5、2 位

● 16 位整数、4 位小数波特率发生器

● 支持异步全双工、同步半双工、单线半双工

● 支持硬件流控 RTS、CTS

● 支持直接内存访问 (DMA)

● 支持多机通信，自动地址识别

● 6 个带中断标志的中断源

● 错误检测：奇偶校验错误、帧结构错误

● 低功耗模式下收发数据，中断唤醒 MCU

【功能框图】

UART 控制器挂载到 APB 总线上，配置时钟域 PCLK，固定为 APB 总线时钟 PCLK，用于寄存器配置逻辑工作；传输时钟域 UCLK，用于数据收发逻辑工作，其来源可选择 PCLK 时钟、外部低速时钟（LSE）以及内部低速时钟（LSI）。双时钟域的设计更便于波特率的设置，支持从深度休眠模式下唤醒控制器。

UART 控制器的功能框图如下图所示：

【GPIO配置】

本次串口配置使用UART1。CW32L083使用端口，必须开启复用功能。在数据手册上可以查看复用表如下：

可以通过命令开启：

    PA08_AFx_UART1TXD();

    PA09_AFx_UART1RXD();

【时钟管理】

本次使用默认的时钟频率为8MHz

【代码编写】

1、新建usart.c/h文件，并把他加入工程HW分组之中。

2、编写串口Init函数如下：

#define  UART1_UclkFreq           8000000


void UART1_Init(uint32_t BaudRate)
{
	  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
    UART_InitTypeDef UART_InitStruct = {0};
		//配置RCC
		
		//开启GPIOA时钟
		//开启UART1时钟
		__RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    __RCC_UART1_CLK_ENABLE();
	
		// 先设置UART TX RX 复用，后设置GPIO的属性，避免口线上出现毛刺
    PA08_AFx_UART1TXD();
    PA09_AFx_UART1RXD();
		
		//GPIO配置
		GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_8;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);
		
    GPIO_InitStructure.Pins = GPIO_PIN_9;
    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_Init(CW_GPIOA, &GPIO_InitStructure);
		
    //配置UART

		UART_InitStruct.UART_BaudRate = BaudRate;
    UART_InitStruct.UART_Over = UART_Over_16;
    UART_InitStruct.UART_Source = UART_Source_PCLK;
		UART_InitStruct.UART_UclkFreq = UART1_UclkFreq;
    UART_InitStruct.UART_StartBit = UART_StartBit_FE;
    UART_InitStruct.UART_StopBits = UART_StopBits_1;
    UART_InitStruct.UART_Parity = UART_Parity_No ;
    UART_InitStruct.UART_Mode = UART_Mode_Rx | UART_Mode_Tx;
    UART_InitStruct.UART_HardwareFlowControl = UART_HardwareFlowControl_None;

		UART_Init(CW_UART1, &UART_InitStruct);
		
		
}

3、为了使用printf打印，根据我的帖子【STM32H5系列】串口printf之三-电子产品世界论坛 (eepw.com.cn)

稍作修改，可以快速移植好，代码如下：

uint8_t CW_U1_printf(char *format,...){  
		uint16_t timeout = 0xffff;
		int i;
    uint8_t send_str[128] = {0};  
    va_list listdata;  
    va_start(listdata,format);  
    vsprintf((char *)send_str,format,listdata);  
    va_end(listdata);  
		
		for(i = 0; i<strlen((const char*)send_str); i++)
		{
			CW_UART1->TDR = send_str[i];
			while (((REGBITS_GET(CW_UART1->ISR, UART_FLAG_TXE)) == RESET) && timeout--)  //等待发送缓冲区为空
			{
				
			}
			if (timeout == 0)
			{
					return 1;
			}
		}
		timeout = 0xffff;
    while (((REGBITS_GET(CW_UART1->ISR, UART_FLAG_TXBUSY)) == SET) && timeout--);  //等待发送为空
    if (timeout == 0)
    {
        return 1;
    }
		return 0;
    
}

【测试】

在main.c中添加代码，首先初始化串口1的波特率为115200，打印系统时钟频率，代码如下：

#include "main.h"
#include "usart.h"




LED_InitTypeDef led;

int32_t main(void)
{
	int i;
	led.LED_Port = CW_GPIOC;
	led.LED_Pin = GPIO_PIN_3;
	LED_Init(&led);
	UART1_Init(115200);
	CW_U1_printf("hello world\r\n");
	CW_U1_printf("%d,%c,%x\n",0x30,0x30,0x30);  
  CW_U1_printf("%s\n%s\n",__FILE__,__TIME__);  
	CW_U1_printf("HCLK(Hz):%d\r\n",RCC_Sysctrl_GetHClkFreq());
	CW_U1_printf("PCLK(Hz):%d\r\n",RCC_Sysctrl_GetPClkFreq());
	while(1)
	{
		led.LED_Toggle(&led);
		FirmwareDelay(100000);
	}
	

}

【实验效果】

【总结】

串口为最常见的外设之一，官方的数据手册提供了详细的配置说明，在示例中也给出了非常多的例程。作为初始配置还是容易入门的。

但是，由于本次的频率为8MHz，如果需要提高主频频率，还需要对RCC进行详细的学习。在摸透系统时钟树后，再进行深入的DMA、中断等配置。

附工程源码：UART_DMA.zip