40e UARTでPCと通信 (USART2 default) （NVIC,TIM3,GPIO,LEDチカチカ）

STM32-DISCOVERYにUARTをとりつけてPCと通信してみます．

STM32F100RB にはUSART1,USART2,USART3が載っています．ブロック図はこちらです．

以下ではUSARTではなくUARTと呼称しますが、どっちも似たようなもんです．

ここでは、UART2のdefault ピンアサインでプログラムしてみます．

UARTのpinはどこ？

こちらの表にピンアサインが書かれています． LQFP64の列に着目します．

UART_TX と UART_RX のところを抜き出したのが下表です．

UART2のdefaultのピンはどこかというと、PA2(TX)とPA3(RX)だとわかります．

ちなみにUART2にはremapがないです．

UARTをUSBにつなぐ回路は？

UARTをUSBに変換する回路を使ってUSB経由でPCに接続します．

つかうのは秋月電子で売られているこの回路です． http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-01977/

STM32-DISCOVERYとの実体配線図はこのようになります．

ここではUSART1 defaultを使うので、PA2(TX),PA3(RX)から配線を取り出します．

他のUSARTを使いたい場合は下図の各所から配線を取り出します．

terminal softは別途用意してPCにインストールしてください．

XPとかの古いwindowsではhyper-terminalというのが最初からインストールされていましたが、vista以降は無くなってしまったと思います．

サンプルプログラムでやること

PC上のterminal softを起動し、115200bps＋parityなし＋8bit＋stop1bit＋フロー制御なし で接続します．

●STM32-DISCOVERYを起動すると、下記のように１秒毎にTIM3 interrupted Xと表示されます．

行末の数字は表示毎にインクリメントされる数値．

starting UART test program

TIM3 interrupted 2

TIM3 interrupted 3

TIM3 interrupted 4

TIM3 interrupted 5

TIM3 interrupted 6

●STM32-DISCOVERY上のLEDは、青は１秒毎に点滅します．緑はUARTへ送信する度に光ります．

●terminal softでenter keyを入力すると、次のmenu表示がでます．

int 10は、LEDの点滅周期を10Hzにします．

offは、LEDをオフします．

onは、LEDの点滅を開始します．

command:

command error

-----UART TEST MENU-----

int 10 : LED flash 10 Hz

off : LED off

on : LED off

サンプルプログラム解説

サンプルプログラムはこのページの末尾からDLできます．projectの組み込み方法はこちらを参照してください．

重要な注意： 当初compile errorが出ました．エラー回避のために、syscalls.cというファイルを追加してあります．これはyagartからDLしたファイルですが、これがないとcompileできません．トラブルシュートの詳細はこちらのページを参照してください．

こまかい解説はUSART1,USART3のページを見ていただくとして、ここでは、ソースコードのうち着目するべき部分を赤字にして示すのみにさせていただきます．

main.c

#include "stdio.h"

#include "string.h"

#include "stdlib.h"

#include "stm32f10x.h"

#include "usrlib-uart2d.h"

NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;

void Menu(void);

int main(void)

{

// clock initialization

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2, ENABLE);

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); // USART1 TX/RX (default)

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); // LED

RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);

// interrupt initialization

NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_1);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; // LED flash timer

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;

NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;

NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

// USART port initialization

UART_Init();

// LED port initialization

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; // LED port

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

// LED PC8 flash timer

TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 24000; // 24MHz / 24000 / 1000 = 1Hz

TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 1000;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0x0;

TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;

TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);

TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);

TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);

UART_PutString("starting UART test program\n");

while(1) { Menu(); }

}

usrlib-uart2d.c

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#include "string.h"

#include "stm32f10x.h"

#include "usrlib-uart2d.h"

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

USART_InitTypeDef USART_InitStructure;

char TxBuffer[TxBufferSize];

int TxPtrNow=0, TxPtrEnd=1;

void UART_Init(void)

{

// Configure USART Tx as alternate function push-pull

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

// Configure USART Rx as input floating

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;

GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

// UART parameter

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_Init(USART2, &USART_InitStructure);

USART_Cmd(USART2, ENABLE);

USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);

USART_Cmd(USART2, ENABLE);

}

void UART_PutChar(char c)

{

USART_ITConfig(USART2, USART_IT_TXE, DISABLE);

TxBuffer[TxPtrEnd]=c;

TxPtrEnd++;

if(TxPtrEnd>(TxBufferSize-1)) TxPtrEnd=0;

USART_ITConfig(USART2, USART_IT_TXE, ENABLE);

}

// TxBuffer[]="abc"

// TxBuffer[PtrTop+0]="a"

// TxBuffer[PtrTop+1]="b"

// TxBuffer[PtrTop+2]="c"

// TxBuffer[PtrTop+3]=not valid <----PtrEnd

void UART_PutString(char *s)

{

USART_ITConfig(USART2, USART_IT_TXE, DISABLE);

while(*s!=0) // untill end of string

{

TxBuffer[TxPtrEnd]=*(s++);

TxPtrEnd++;

if(TxPtrEnd>(TxBufferSize-1)) TxPtrEnd=0;

}

USART_ITConfig(USART2, USART_IT_TXE, ENABLE);

GPIO_SetBits(GPIOC, GPIO_Pin_9);

}

// UART3 read write interrupt routine

char command[FIELD_NUM*FIELD_CHAR];

u8 UART_STR_EXIST = 0;

int bytes_read = 0;

void USART2_IRQHandler(void)

{

char c;

// recieve procedures

if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)

{

if(UART_STR_EXIST==1) return;

c = (char)USART_ReceiveData(USART2); // read a char

if(c == '\r'){ // CR

command[bytes_read] = '\0';

bytes_read = 0;

UART_STR_EXIST = 1; // command string exist flag

return;

}

else if(c == '\b'){ // BS

if (bytes_read > 0){

UART_PutString("\b \b");

bytes_read--;

}

return;

}

else if(bytes_read >= FIELD_NUM*FIELD_CHAR ){

UART_PutString("Command too long\r\n");

bytes_read = 0;

return;

}

else if(c >= 0x20 && c <= 0x7E){

command[bytes_read++] = c;

UART_PutChar(c);

}

}

// transfer procedures

if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_TXE) != RESET)

{

USART_SendData(USART2, TxBuffer[TxPtrNow++]); // transfer a char

if(TxPtrNow>(TxBufferSize-1)) TxPtrNow=0;

if(TxPtrNow==TxPtrEnd) // transfer compl

{

USART_ITConfig(USART2, USART_IT_TXE, DISABLE); // disable TX interrupt

GPIO_ResetBits(GPIOC, GPIO_Pin_9);

}

}

}