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UART 示例

本示例演示 UART 的收发功能，使用中断模式。程序会将接收到的数据原样发送回去。

📖 示例说明

功能演示

本示例演示以下功能：

• UART 收发：使用 UART2 进行数据接收和发送
• 中断模式：使用中断方式处理 UART 收发
• 回环测试：接收到的数据原样发送回去
• 超时处理：支持接收超时中断
• 引脚复用配置：配置 PA20 和 PA21 为 UART2 功能

UART 引脚

引脚	UART 功能	备注
PA20	UART2_RX	UART2 接收
PA21	UART2_TX	UART2 发送

硬件要求

• ARCS 系列开发板
• USB 转串口工具
• 硬件连接：PC 端需要通过串口板来连接芯片的 PA20 和 PA21 引脚

🚀 快速开始

1. 构建项目

在示例目录下执行构建脚本：

cd samples/drivers/uart
./build.sh

构建成功后，会在 build 目录下生成 arcs.bin 文件。

2. 烧录运行

cskburn -s /dev/ttyUSB0 -b 3000000 0x0 build/arcs.bin -C arcs

参数说明：

• -s /dev/ttyUSB0：串口设备路径（根据实际情况修改）
• -b 3000000：烧录波特率
• 0x0：烧录起始地址
• build/arcs.bin：烧录固件路径

💡 详细烧录步骤请参考 {ref}快速开始 - 烧录运行 <flashing>。

3. 查看输出

烧录完成后，复位开发板，使用串口软件连接 PA20/PA21，发送数据并查看是否收到相同的数据回显。

🔧 配置说明

项目配置

本示例在 prj.conf 中配置：

CONFIG_MEM_CONFIG=y

UART 参数配置

参数	值	说明
UART 控制器	UART2	使用 UART2 外设
TX 引脚	PA21	UART2 发送引脚
RX 引脚	PA20	UART2 接收引脚
波特率	115200	串口波特率
数据位	8位	数据位宽度
校验位	无	无校验
停止位	1位	停止位
流控	无	无流控
接收缓冲区	64 字节	接收缓冲区大小

UART 控制配置

UART_Control(UART_Handler, 
    CSK_UART_MODE_ASYNCHRONOUS_TIMEOUT |   // 异步模式，使能空闲超时中断
    CSK_UART_DATA_BITS_8 |                 // 8位数据位
    CSK_UART_PARITY_NONE |                 // 无校验位
    CSK_UART_STOP_BITS_1 |                 // 1位停止位
    CSK_UART_FLOW_CONTROL_NONE |           // 无流控
    CSK_UART_Function_CONTROL_Int |        // 中断模式
    CSK_UART_GPIO_CONTROL_DEFAULT,         // GPIO控制默认
    115200);                               // 波特率

📋 代码解析

关键代码段

1. UART 引脚定义

/* UART2 PIN*/
#define UART2_IO_TX_PAD          (CSK_IOMUX_PAD_A)
#define UART2_IO_TX_PIN          (21)
#define UART2_IO_TX_SEL          (CSK_IOMUX_FUNC_ALTER4)

#define UART2_IO_RX_PAD          (CSK_IOMUX_PAD_A)
#define UART2_IO_RX_PIN          (20)
#define UART2_IO_RX_SEL          (CSK_IOMUX_FUNC_ALTER4)

#define RX_BUFFER_SIZE           (64)

2. 全局变量

static void* UART_Handler = NULL;

static int rpos = 0; 
static uint8_t recv_buffer[RX_BUFFER_SIZE];

3. UART 事件回调

static void UART_EventCallback(uint32_t event, void* workspace)
{
    int ipos = 0;
    switch (event) {
    case CSK_UART_EVENT_RECEIVE_COMPLETE:   /* 接收完成中断 */
        if (rpos < RX_BUFFER_SIZE) {
            /* 把收到的数据发送出去 */
            UART_Send(UART_Handler, &recv_buffer[rpos], RX_BUFFER_SIZE - rpos);
        }

        rpos = 0;
        /* 再一次启动串口接收，接收数据量为 RX_BUFFER_SIZE */
        UART_Receive(UART_Handler, recv_buffer, RX_BUFFER_SIZE);
        break;
        
    case CSK_UART_EVENT_RX_TIMEOUT:         /* 接收超时中断 */
        if ((ipos = UART_GetRxCount(UART_Handler)) > rpos) {
            /* 把收到的数据发送出去 */
            UART_Send(UART_Handler, &recv_buffer[rpos], ipos-rpos);
        }
        rpos = ipos;

        break;
    default:
        break;
    }
}

4. UART 初始化和配置

static void UART_Interrupt_RXTX(void)
{
    /* 注册用户回调 */
    UART_Initialize(UART_Handler, UART_EventCallback, NULL);

    /* 使能 UART2 时钟，注册 UART2 中断回调、使能 UART2 中断 */
    UART_PowerControl(UART_Handler, CSK_POWER_FULL);

    /* UART 配置 */
    UART_Control(UART_Handler, 
        CSK_UART_MODE_ASYNCHRONOUS_TIMEOUT |
        CSK_UART_DATA_BITS_8 |
        CSK_UART_PARITY_NONE |
        CSK_UART_STOP_BITS_1 |
        CSK_UART_FLOW_CONTROL_NONE |
        CSK_UART_Function_CONTROL_Int |
        CSK_UART_GPIO_CONTROL_DEFAULT, 
        115200);

    /* 使能串口发送 */
    UART_Control(UART_Handler, CSK_UART_CONTROL_TX, 1);

    /* 使能串口接收 */
    UART_Control(UART_Handler, CSK_UART_CONTROL_RX, 1);

    /* 启动串口接收，接收数据量为 RX_BUFFER_SIZE */
    UART_Receive(UART_Handler, recv_buffer, RX_BUFFER_SIZE);
}

5. 主函数

int main(int argc, char **argv)
{
    printf("Hello, world! UART RX TX\n");

    /* PA20 和 PA21 引脚配置为 UART2，具体 IOMUX 列表见芯片手册的 APPENDIX 章节 */
    IOMuxManager_PinConfigure(UART2_IO_TX_PAD, UART2_IO_TX_PIN, UART2_IO_TX_SEL);
    IOMuxManager_PinConfigure(UART2_IO_RX_PAD, UART2_IO_RX_PIN, UART2_IO_RX_SEL);

    /* 获取 UART 指针 */
    UART_Handler = UART2();

    /* 启动 UART 操作 */
    UART_Interrupt_RXTX();

    while(1){
        vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(1000));
    }

    return 0;
}

🔍 预期输出

程序运行后，串口将输出以下日志：

Hello, world! UART RX TX

功能验证：

• 用户在 PC 端用串口软件发送数据
• 在串口软件的接收端查看是否收到相同的数据（回环）

⚠️ 注意事项

1. UART2 配置：

   • 使用 UART2 外设
   • 波特率：115200
   • 格式：8位数据位，无校验位，1位停止位，无流控

2. 引脚复用：

   • TX 引脚 PA21 配置为功能 4（CSK_IOMUX_FUNC_ALTER4）
   • RX 引脚 PA20 配置为功能 4（CSK_IOMUX_FUNC_ALTER4）

3. 中断事件类型：

   • CSK_UART_EVENT_RECEIVE_COMPLETE：接收完成中断
   • CSK_UART_EVENT_RX_TIMEOUT：接收超时中断

4. 接收缓冲区：

   • 缓冲区大小为 64 字节
   • 使用 rpos 记录当前接收位置

5. 回环处理：

   • 接收完成或超时时，将接收到的数据发送回去
   • 发送完成后重新启动接收

6. 超时机制：

   • 使用 CSK_UART_MODE_ASYNCHRONOUS_TIMEOUT 使能空闲超时中断
   • 当接收空闲一段时间后触发超时中断
   • 超时中断可以处理不满缓冲区的数据

7. 接收流程：

   • 启动接收：UART_Receive()
   • 等待中断：接收完成或超时
   • 发送数据：UART_Send()
   • 重新启动接收