LPUART（Low power universal asynchronous receiver transmitter，低功耗通用異步收發(fā)器），相比標(biāo)準(zhǔn)的UART，其功耗極低，支持在低功耗模式下運行，并且可以將MCU從低功耗模式喚醒。

上期介紹了MM32全新低功耗系列MM32L0130的LPUART外設(shè)，并實現(xiàn)了基本UART收發(fā)通信和使用LPUART喚醒MCU。本期介紹LPUART的高級應(yīng)用，實現(xiàn)DMA收發(fā)實驗、使用數(shù)據(jù)匹配寄存器匹配到指定字符后喚醒MCU。

1 LPUART使用DMA

LPUART可以使用DMA來搬運數(shù)據(jù)，實現(xiàn)無需CPU參與的快速自動數(shù)據(jù)傳輸。硬件發(fā)出DMA請求與對應(yīng)的DMA通道直連，也可以通過軟件配置寄存器的方式觸發(fā)DMA通道請求。LPUART的控制寄存器有對應(yīng)的DMA使能位，如下圖所示：

1.1 DMA中斷

DMA的每個通道都有三種中斷事件標(biāo)志：DMA半傳輸、DMA傳輸完成和DMA傳輸出錯。各通道單獨的中斷請求由這3種事件標(biāo)志邏輯或起來?？梢耘渲眉拇嫫鞯膶?yīng)位來使能這些中斷：

1.2 LPUART使用DMA的配置步驟

1. 根據(jù)基本UART配置步驟配置LPUART
2. 使能LPUEN的DMAR與DMAT位激活DMA模式
3. 使能DMA時鐘
4. 發(fā)送需要配置DMA的源地址（存儲器地址）和目的地址（LPUTXD），傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量以及DMA通道
5. 配置完發(fā)送后，只要TXFIFO為空，就會請求DMA發(fā)送
6. 接收需要配置DMA的源地址（LPURXD）和目的地址（存儲器地址），傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量以及DMA通道
7. 配置完接收后，只要RXFIFO有數(shù)據(jù)，即不為空，就會請求DMA接收

1.3 功能代碼實現(xiàn)

下面例程實現(xiàn)了使用DMA發(fā)送和接收LPUART數(shù)據(jù)，發(fā)送和接收完成后進(jìn)入中斷，例程在基本UART收發(fā)實驗的基礎(chǔ)上完成。

a.

申請例程所用到的TX和RX緩存、TX和RX完成標(biāo)志：

uint8_t TX_Buffer[16], RX_Buffer[16];
uint8_t TX_Complete = 0, RX_Complete = 0;

b.

配置NVIC：

NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStruct;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel = DMA1_Channel2_3_IRQn;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPriority = 2;
NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);

c.

配置DMA通道2為LPUART_TX：

void LPUART_DMA_TX_Init(void)
{
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

    RCC_DMA_ClockCmd(DMA1, ENABLE);
    DMA_DeInit(DMA1_Channel2);
    DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);
    //DMA transfer peripheral address
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&LPUART1- >LPUTXD;
    //DMA transfer memory address
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)TX_Buffer;
    //DMA transfer direction from peripheral to memory
    DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralDST;
    //DMA cache size
    DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 16;
    //The peripheral address is forbidden to move backward
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    //The memory address is shifted backward
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    //Define the peripheral data width to 8 bits
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
    DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
    //M2M mode is disabled
    DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_InitStruct.DMA_Auto_reload = DMA_Auto_Reload_Disable;
    DMA_Init(DMA1_Channel2, &DMA_InitStruct);
    DMA_SetChannelMuxSource(DMA1_Channel2, DMA1_MUX_LPUART1_TX);
    //Enable LPUART_DMA1_Channel Transfer complete interrupt
    DMA_ITConfig(DMA1_Channel2, DMA_IT_TC, ENABLE);
    LPUART_TX_DMACmd(LPUART1, ENABLE);
    while((LPUART1- >LPUEN & LPUART_LPUEN_DMAT) == 0);
    //LPUART_DMA1_Channel enable
    DMA_Cmd(DMA1_Channel2, ENABLE);
}

d.

配置DMA通道3為LPUART_RX：

void LPUART_DMA_RX_Init(void)
{
    DMA_InitTypeDef DMA_InitStruct;

    RCC_DMA_ClockCmd(DMA1, ENABLE);

    DMA_DeInit(DMA1_Channel3);
    DMA_StructInit(&DMA_InitStruct);
    //DMA transfer peripheral address
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralBaseAddr = (uint32_t)&LPUART1- >LPURXD;
    //DMA transfer memory address
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryBaseAddr = (uint32_t)RX_Buffer;
    //DMA transfer direction from peripheral to memory
    DMA_InitStruct.DMA_DIR = DMA_DIR_PeripheralSRC;
    //DMA cache size
    DMA_InitStruct.DMA_BufferSize = 16;
    //The peripheral address is forbidden to move backward
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralInc = DMA_PeripheralInc_Disable;
    //The memory address is shifted backward
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryInc = DMA_MemoryInc_Enable;
    //Define the peripheral data width to 8 bits
    DMA_InitStruct.DMA_PeripheralDataSize = DMA_PeripheralDataSize_Byte;
    DMA_InitStruct.DMA_MemoryDataSize = DMA_MemoryDataSize_Byte;
    DMA_InitStruct.DMA_Mode = DMA_Mode_Normal;
    DMA_InitStruct.DMA_Priority = DMA_Priority_Medium;
    //M2M mode is disabled
    DMA_InitStruct.DMA_M2M = DMA_M2M_Disable;
    DMA_InitStruct.DMA_Auto_reload = DMA_Auto_Reload_Disable;
    DMA_Init(DMA1_Channel3, &DMA_InitStruct);
    DMA_SetChannelMuxSource(DMA1_Channel3, DMA1_MUX_LPUART1_RX);
    //Enable LPUART_DMA1_Channel Transfer complete interrupt
    DMA_ITConfig(DMA1_Channel3, DMA_IT_TC, ENABLE);
    LPUART_RX_DMACmd(LPUART1, ENABLE);
    while((LPUART1- >LPUEN & LPUART_LPUEN_DMAR) == 0);
    //LPUART_DMA1_Channel enable
    DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE);
}

e.

編寫中斷服務(wù)函數(shù)：

void DMA1_Channel2_3_IRQHandler(void)
{
    if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC2))
    {
        DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC2);
        TX_Complete = 1;
    }
    if(DMA_GetITStatus(DMA1_IT_TC3))
    {
        DMA_ClearITPendingBit(DMA1_IT_TC3);
        RX_Complete = 1;
    }
}

f.

編寫實驗樣例：

void LPUART_RxTx_DMA_Test(void)
{
    uint8_t i;

    for(i = 0; i < 16; i++)
    {
        TX_Buffer[i] = i;
    }
    LPUART_DMA_TX_Init();
    LPUART_DMA_RX_Init();

    while(1)
    {
        if(TX_Complete == 1)
        {
            TX_Complete = 0;
            DMA1_Channel3- >CMAR = (uint32_t)RX_Buffer;
            DMA1_Channel3- >CNDTR = 16;
            DMA_Cmd(DMA1_Channel3, ENABLE);
        }
        if(RX_Complete == 1)
        {
            RX_Complete = 0;
            memcpy((void *)TX_Buffer, (void *)RX_Buffer, 16);
            DMA1_Channel2- >CMAR = (uint32_t)TX_Buffer;
            DMA1_Channel2- >CNDTR = 16;
            DMA_Cmd(DMA1_Channel2, ENABLE);
        }
    }
}

g.

在main函數(shù)中配置好LPUART和DMA后，調(diào)用實驗函數(shù)LPUART_RxTx_DMA_Test，可以得到如下結(jié)果：

2 使用數(shù)據(jù)匹配寄存器匹配到指定字符后喚醒MCU

為進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗，MM32L0130系列的LPUART提供了一種接收到指定字符才能喚醒低功耗狀態(tài)的MCU的功能。用于喚醒的指定字符，由數(shù)據(jù)匹配寄存器確定：

2.1 接收中斷配置寄存器

可以通過LPUART的LPUCON.RXEV寄存器配置喚醒事件為START位、一幀接收完成、一幀數(shù)據(jù)匹配或者RXD下降沿喚醒。

2.2 功能代碼實現(xiàn)

匹配指定字符喚醒MCU功能，需要在上期講解的LPUART喚醒低功耗模式中的MCU基礎(chǔ)上修改中斷事件配置、指定喚醒字符，具體代碼如下：

a.

配置LPUART接收中斷事件為接收數(shù)據(jù)匹配成功：

LPUART_InitTypeDef init_struct;

init_struct.LPUART_Clock_Source = 0;
init_struct.LPUART_BaudRate = LPUART_Baudrate_9600;
init_struct.LPUART_WordLength = LPUART_WordLength_8b;
init_struct.LPUART_StopBits = LPUART_StopBits_1;
init_struct.LPUART_Parity = LPUART_Parity_No;
init_struct.LPUART_MDU_Value = 0x952;
init_struct.LPUART_NEDET_Source = LPUART_NegativeDectect_Source2;
init_struct.LPUART_RecvEventCfg = LPUART_RecvEvent_RecvData_Mactched;
LPUART_Init(LPUART1, &init_struct);

b.

配置特定的喚醒字符：

LPUART_SetMatchData(LPUART1, ‘5’); //指定字符’5’為喚醒字符

c.

編寫中斷服務(wù)程序，判斷接收匹配事件并清除標(biāo)志：

void LPUART1_IRQHandler()
{
    if(LPUART_GetFlagStatus(LPUART1, LPUART_LPUSTA_START))
    {
        LPUART_ClearFlagStatus(LPUART1, LPUART_LPUSTA_START);
    }
    if(LPUART_GetFlagStatus(LPUART1, LPUART_LPUSTA_MATCH))
    {//判斷接收中斷匹配事件
        LPUART_ClearFlagStatus(LPUART1, LPUART_LPUSTA_MATCH);

    }
    if(LPUART_GetITStatus(LPUART1, LPUART_LPUIF_RXIF) == SET) {
        LPUART_ClearITPendingBit(LPUART1, LPUART_LPUIF_RXIF);
        rxDataBuf[cnt] = LPUART_ReceiveData(LPUART1);
        if(++cnt >= 10)
            cnt_flag = 1;
    }
    EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line22);
}

d.

編寫試驗樣例：

void LPUART_Wakeup_Test(void)
{
    uint8_t temp, i;
    char string1[] = "LPUART wakeup mcu test!\\r\\n";
    char string2[] = "mcu stop!\\r\\n";
    char string3[] = "mcu wakeup!\\r\\n";

    for(i = 0; i < strlen(string1); i++)
    {
        Output_Byte(LPUART1, string1[i]);
    }
    DELAY_Ms(20);
    for(i = 0; i < strlen(string2); i++)
    {
        Output_Byte(LPUART1, string2[i]);
    }
    PWR_EnterSTOPMode(PWR_Regulator_LowPower, PWR_STOPEntry_WFI);//休眠
    for(i = 0; i < strlen(string3); i++)
    {
        Output_Byte(LPUART1, string3[i]);
    }

    while(1)
    {

    }
}

e.

在main函數(shù)配置好LPUART后，調(diào)用實驗函數(shù)LPUART_Wakeup_Test，可以得到如下結(jié)果：