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MIniCH32V103EVB学习手册

2022-06-07 15:05:53  阅读：239  来源： 互联网

标签：IRQHandler MIniCH32V103EVB USART 手册 学习 InitStructure GPIO USART2 RCC


MIniCH32V103EVB学习手册

第一部分、硬件概述

1.1 MIniCH32V103EVB实物图

1.1.1仿真图

shiwu1.png

1.1.2实物图

1.2 MIniCH32V103EVB原理图

MIniCH32V103EVB原理图下图所示，如看不清可打开Hardware目录下Sch的PDF文档查阅

MIniCH32V103EVB_Sch.png

第二部分、软件工具

2.1 软件概述

在 /Software 目录下是常用的工具软件：

  1.  MounRiver: 编译器；

2.2 MounRiver软件入门

大家访问以下链接：http://mounriver.com/help

2.3 新建工程

  • 打开MounRiver Studio；

  • 点击File->New->MounRiver Project后出现下图，键入Project Name，芯片选择CH32V103C8T6后点击Finish；

    Proj1.png

  • 完成工程创建后出现下图：

    Tree.png
    其中：

    • Includes： 包含的头文件；
    • __Core：__内核文件，存放core_riscv内核文件；
    • Debug： 存放串口打印和延迟函数相关的文件；
    • Ld： 链接文件；
    • Peripheral： 这是MCU厂商提供外设相关驱动；
    • Startup： ch32v103的启动文件；
    • __User: __ch32v103的配置文件，中断相关文件，main函数等；

至此，工程创建完成。

第三部分、实战训练

本节我们目标是实现两颗LED的循环闪烁效果；

3.1.1 硬件设计

如下图是板载LED原理图，其中LED2连接到PB0，LED3则与PB1相连；由于以上LED是共阳极接法，所以，PB0输出高电平，则灯灭，输出低电平则点亮；

LED.png

3.1.2 软件设计

3.1.2.1 启动代码

我们先打开startup_ch32v10x.S启动文件，我们大概看一下我们能理解的部分，其中NMI_Handler是不可屏蔽中断的处理器；HardFault_Handler是硬件异常中断（死机），在工程目录User下的ch32v10x_it.c种实现；SysTick_Handler是系统滴答中断函数；SW_handler是软件中断；

 j   NMI_Handler                 /* NMI Handler */
 j   HardFault_Handler           /* Hard Fault Handler */
 j   SysTick_Handler            /* SysTick Handler */
 j   SW_handler                 /* SW Handler */

然后是一堆的外部中断；

    /* External Interrupts */
        j   WWDG_IRQHandler            /* Window Watchdog */
        j   PVD_IRQHandler             /* PVD through EXTI Line detect */
        j   TAMPER_IRQHandler          /* TAMPER */
        j   RTC_IRQHandler             /* RTC */
        j   FLASH_IRQHandler           /* Flash */
        j   RCC_IRQHandler             /* RCC */
        j   EXTI0_IRQHandler           /* EXTI Line 0 */
        j   EXTI1_IRQHandler           /* EXTI Line 1 */
        j   EXTI2_IRQHandler           /* EXTI Line 2 */
        j   EXTI3_IRQHandler           /* EXTI Line 3 */
        j   EXTI4_IRQHandler           /* EXTI Line 4 */
        j   DMA1_Channel1_IRQHandler   /* DMA1 Channel 1 */
        j   DMA1_Channel2_IRQHandler   /* DMA1 Channel 2 */
        j   DMA1_Channel3_IRQHandler   /* DMA1 Channel 3 */
        j   DMA1_Channel4_IRQHandler   /* DMA1 Channel 4 */
        j   DMA1_Channel5_IRQHandler   /* DMA1 Channel 5 */
        j   DMA1_Channel6_IRQHandler   /* DMA1 Channel 6 */
        j   DMA1_Channel7_IRQHandler   /* DMA1 Channel 7 */
        j   ADC1_2_IRQHandler          /* ADC1_2 */
        .word   0
        .word   0
        .word   0
        .word   0
        j   EXTI9_5_IRQHandler         /* EXTI Line 9..5 */
        j   TIM1_BRK_IRQHandler        /* TIM1 Break */
        j   TIM1_UP_IRQHandler         /* TIM1 Update */
        j   TIM1_TRG_COM_IRQHandler    /* TIM1 Trigger and Commutation */
        j   TIM1_CC_IRQHandler         /* TIM1 Capture Compare */
        j   TIM2_IRQHandler            /* TIM2 */
        j   TIM3_IRQHandler            /* TIM3 */
        j   TIM4_IRQHandler            /* TIM4 */
        j   I2C1_EV_IRQHandler         /* I2C1 Event */
        j   I2C1_ER_IRQHandler         /* I2C1 Error */
        j   I2C2_EV_IRQHandler         /* I2C2 Event */
        j   I2C2_ER_IRQHandler         /* I2C2 Error */
        j   SPI1_IRQHandler            /* SPI1 */
        j   SPI2_IRQHandler            /* SPI2 */
        j   USART1_IRQHandler          /* USART1 */
        j   USART2_IRQHandler          /* USART2 */
        j   USART3_IRQHandler          /* USART3 */
        j   EXTI15_10_IRQHandler       /* EXTI Line 15..10 */
        j   RTCAlarm_IRQHandler        /* RTC Alarm through EXTI Line */
        j   USBWakeUp_IRQHandler       /* USB Wakeup from suspend */
        j   USBHD_IRQHandler           /* USBHD */

并且继续往下，可以看到，这些中断都是弱定义的，也就是说，你可以重新定义并实现；

    .weak   NMI_Handler
    .weak   HardFault_Handler
    .weak   SysTick_Handler
    .weak   SW_handler
    .weak   WWDG_IRQHandler
    .weak   PVD_IRQHandler
3.1.2.2 系统时钟配置

最后是系统初始化和main函数，通过以下语句加载系统时钟初始化和main函数

  jal  SystemInit
	la t0, main

我们先看SystemInit，操作RCC相关的寄存器是进行初始化，具体的定义请打开\MIniCH32V103EVB\Document\ch32v103手册\CH32xRM.PDF 的3.5小节 寄存器描述；

R32表示32位的寄存器，RCC表示RCC时钟相关寄存器，

RCC-R.png

void SystemInit (void)
{
  RCC->CTLR |= (uint32_t)0x00000001;
  RCC->CFGR0 &= (uint32_t)0xF8FF0000;
  RCC->CTLR &= (uint32_t)0xFEF6FFFF;
  RCC->CTLR &= (uint32_t)0xFFFBFFFF;
  RCC->CFGR0 &= (uint32_t)0xFF80FFFF;
  RCC->INTR = 0x009F0000;    
  SetSysClock();
}
static void SetSysClock(void)
{
#ifdef SYSCLK_FREQ_HSE
  SetSysClockToHSE();
#elif defined SYSCLK_FREQ_24MHz
  SetSysClockTo24();
#elif defined SYSCLK_FREQ_48MHz
  SetSysClockTo48();
#elif defined SYSCLK_FREQ_56MHz
  SetSysClockTo56();  
#elif defined SYSCLK_FREQ_72MHz
  SetSysClockTo72();
#endif
 
 /* If none of the define above is enabled, the HSI is used as System clock
  * source (default after reset) 
	*/ 
}

这里我们以CTLR寄存器为例，讲解一些C语言操作寄存器的情况，RCC->CTLR |= (uint32_t)0x00000001;这段代码是CTLR最后一位置位，而该寄存器的最后一位如下图所示，为1，就是使能HSI振荡器；

RCC-R1.png

其他寄存器也同理；

在代码种，定义了SYSCLK_FREQ_72MHz，所以SetSysClockTo72()这个函数吧系统时钟设置为72MHz；

3.1.2.3 main函数实现

接下来我们来看看main函数，如下

int main(void)
{
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);
    printf("SystemClk:%d\r\n", SystemCoreClock);
    printf("Blink TEST\r\n");
    LED_GPIO_INIT();

    while(1)
    {
        LED2_ON();
        LED3_OFF();
        printf("LED2_ON,LED3_OFF\r\n");
        Delay_Ms(250);
        LED2_OFF();
        LED3_ON();
        printf("LED2_OFF,LED3_ON\r\n");
        Delay_Ms(250);
    }
}

NVIC_PriorityGroupConfig是配置优先级分组的，Delay_Init初始化延迟函数；USART2_Printf_Init初始化串口打印，在使用printf之前，需要做声明并实现以下函数以支持printf函数

__attribute__((used)) 
int _write(int fd, char *buf, int size)
{
    int i;

    for(i = 0; i < size; i++){
#if(DEBUG == DEBUG_UART1)
        while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TC) == RESET);
        USART_SendData(USART1, *buf++);
#elif(DEBUG == DEBUG_UART2)
        while(USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
        USART_SendData(USART2, *buf++);
#elif(DEBUG == DEBUG_UART3)
        while(USART_GetFlagStatus(USART3, USART_FLAG_TC) == RESET);
        USART_SendData(USART3, *buf++);
#endif
    }

    return size;
}
3.1.2.3 LED模块代码

LED_GPIO_INIT是对LED对应的PB0与PB1进行初始化，我们可以跳转到RCC_APB2PeriphClockCmd，不难发现RCC->APB2PCENR实际上这些库函数的本质就操作寄存器；GPIO_Init也是如此，即操作GPIOx->CFGLR和GPIOx->CFGHR寄存器，关于这些寄存器请直接参考参考手册；

void LED_GPIO_INIT(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

最后是LED的亮灭操作，LED2_ON()这个宏是亮灯，由于LED是共阳极接法，故低电平点亮GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)使得PB0输出低电平，反之，LED2_OFF输出高电平，其他IO口同理可得；

#define     LED2_ON()         GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)
#define     LED2_OFF()        GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_0)

#define     LED3_ON()         GPIO_ResetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)
#define     LED3_OFF()        GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_1)

while(1)
{
    LED2_ON();
    LED3_OFF();
    Delay_Ms(250);
    LED2_OFF();
    LED3_ON();
    Delay_Ms(250);
}

3.1.3 下载验证

我们把固件程序下载进去可以，可以看到板载的LED2和LED3交替点亮熄灭；

3.2 实例Eg2_USART

本节我们目标是实现串口2接收并回传数据；

3.1.1 硬件设计

如下图是板载排针，我们用到PA2作为USART2的TX，PA3作为USART2的RX；

pa23.png

3.1.2 软件设计

3.1.2.1 串口2初始化配置

我们配置USART2串口接收中断，一般的我们需要先进行GPIO Init，USART Init，NVIC Init；GPIO 配置为TX复用推挽模式RX为IN_FLOATING，USART波特率配置为115200，字长8位，1个停止位，无奇偶校验，无硬件流控，发送和接收模式；NVIC优先级配置为PreemptionPriority = 1，SubPriority = 1；

void USART2_CFG(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure = {0};
    USART_InitTypeDef USART_InitStructure = {0};
    NVIC_InitTypeDef  NVIC_InitStructure = {0};

    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2 , ENABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

    /* USART2 TX-->A.2   RX-->A.3 */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    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_Tx | USART_Mode_Rx;

    USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
    USART2->STATR = 0x00C0;
    USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);

    USART_Cmd(USART2, ENABLE);
}
3.1.2.3 USART2全局中断请求

串口2全局中断请求回调函数声明与实现如下，在回调函数中USART_GetITStatus获取接收中断标志，USART_ClearITPendingBit清除中断标志，USART_ReceiveData接收数据，USART_SendData发送数据；

void USART2_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));
void USART2_IRQHandler(void)
{

    if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET)
    {
        USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE);    //清除中断标志
        USART_SendData(USART2,USART_ReceiveData(USART2));
    }
}

3.1.3 下载验证

我们把固件程序下载进去可以，可以看到板载的LED2和LED3交替点亮熄灭，连接PA2到USB转TTL串口调试工具上（如CH340、Wch-link）的RX，PA3接到串口工具的TX;打开串口调试工具；配置串口USART波特率配置为115200，字长8位，1个停止位，无奇偶校验，无硬件流控；然后发送任意字符串，串口终端回显相同字符串；

ssc.png

3.3 实例Eg3_DHT11

本节我们在上一节的基础上，目标是实现读取DHT11温湿度模块的温湿度数据并通过串口打印出来

3.3.1 硬件设计

如下图是DHT11模块原理图，我们将用PB3作为去读取DHT11的数据，这里用到单总线协议，详细资料请观看视频并打开

“Document\电子模块数据资料\DHT11 使用‌说明书”目录下的说明书；

DHT11.png

3.3.2 软件设计

3.3.2.1 初始化DHT11

我们配置PB3为推挽输出模式，并复位DHT11后等待其响应，代码如下；

//初始化DHT11的IO口 DQ 同时检测DHT11的存在
//返回1:不存在
//返回0:存在
u8 DHT11_Init(void)
{
 	GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

 	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);	 //使能PB端口时钟
	
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;				 //PB3端口配置
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP; 		 //推挽输出
 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
 	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);				 //初始化IO口
 	GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_3);						 //PG11 输出高

	DHT11_Rst();  //复位DHT11
	return DHT11_Check();//等待DHT11的回应
}
3.1.2.3 DHT11数据处理

查阅DHT11 使用‌说明书可知：

一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据
+8bit校验和
数据传送正确时校验和数据等于“ 8bit 湿度整数数据 +8bit 湿度小数数据+8bi 温度整数数据 +8bit 温度小数数据 ”所得结果的末8位。

根据以上数据格式实现如下代码：

//从DHT11读取一次数据
//temp:温度值(范围:0~50°)
//humi:湿度值(范围:20%~90%)
//返回值：0,正常;1,读取失败
u8 DHT11_Read_Data(u8 *temp,u8 *humi)
{
 	u8 buf[5];
	u8 i;
	DHT11_Rst();
	if(DHT11_Check()==0)
	{
		for(i=0;i<5;i++)//读取40位数据
		{
			buf[i]=DHT11_Read_Byte();
		}
		if((buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3])==buf[4])
		{
			*humi=buf[0];
			*temp=buf[2];
		}
	}else return 1;
	return 0;
}

3.1.3 下载验证

我们把固件程序下载进去可以，可以看到板载的LED2和LED3交替点亮熄灭，连接PA2到USB转TTL串口调试工具上（如CH340、Wch-link）的RX，PA3接到串口工具的TX;打开串口调试工具；配置串口USART波特率配置为115200，字长8位，1个停止位，无奇偶校验，无硬件流控；

紧接着我们把PB3连接到DHT模块的DATA，并上电；

ssc.png

标签：IRQHandler,MIniCH32V103EVB,USART,手册,学习,InitStructure,GPIO,USART2,RCC
来源： https://www.cnblogs.com/Li-Share/p/16351820.html

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