【dsPIC33】UART收发数据

前言

串口是一个非常重要的工具，用这个可以非常简单的收发一些数据，串口的操作还是比其他协议简单很多，因此在工控芯片上串口非常普遍。本节就详细记录dsPIC33E芯片的串口寄存器配置以及使用过程。

首先需要把串口的硬件环境搭建好，我这里使用了一对蓝牙主从机，蓝牙主机连接USB转TTL模块连接电脑，蓝牙从机连接单片机芯片，蓝牙的无线传输距离还是比较短的，有效距离只有10几米，不过无所谓了，重点并不是距离，只需要它能够正常收发即可，连接图如下：

我将蓝牙主从机包括密码，名字，波特率等配置好后，测试他们两个之间的数据交互是没问题的，也就是确保了蓝牙是正常的。之后便可以开始UART的配置过程。

1.第一步：配置引脚复用

第一步配置肯定就是引脚配置了，需要把指定的引脚配置为UART模式，包括TX，RX引脚，查看手册中的IO端口章节：

这句话也就是说，如果该端口由AD/DA功能，那么如果要使用这个端口的数字功能，就要将ANSELx寄存器相应的位置0。

也就是说，如果使用UART功能，相关引脚不能使用PORT和TRIS寄存器来进行读写操作。这个关系不大，应该不会有这样的操作。

输入映射与输出映射：

需要知道可用的引脚以及引脚对应的外设：

这里就需要我们在查看芯片手册中，我们具体的芯片型号对应的电路中需要的引脚是什么编号，也就是说查找RPn。

由上可知，TX是RP40，RX是RP41。
如果使用RX接收引脚，需要配置输入映射：（RPINRx寄存器）

如果使用TX发送引脚，需要配置输出映射：（RPORx寄存器）

配置TX：

配置引脚为TX首先需要禁用引脚的模拟模式，将引脚配置为IO，之后配置为输出：

 ANSELBbits.ANSB8 = 0;  //关闭模拟模式，设置B9为数字IOTRISBbits.TRISB8 = 0;  //设置B8为输出

之后，便将此引脚配置为UART1_TX功能：

也即，需要将RPOR寄存器的RP40位中写入二进制的000001，也就是0b000001:

RPOR3bits.RP40R = 0b000001;   //选择为TX模式

配置RX：

也就是说要把RPINR18寄存器的U1RXR位接入需要接入的引脚，电路上是PB9，也就是PR41，就配置位了RX模式，在此之前要把此引脚设置为输入。

2.第二步：配置波特率

波特率就很好配置了，按照这个图，配置相应的BRGH位，然后根据BRGH位计算，这里我使用的BRGH就为0，由于我配置的时钟频率为60M，（关于时钟频率配置，请看此dsPIC系列的振荡器相关文章）按照这个公式计算即可，波特率宏定义：

#define FCY 60000000          //工作频率
#define BAUDRATE 9600         //设定波特率
#define BRGVAL ((FCY/BAUDRATE)/16)-1

3.第三步：发送功能程序

完成TX配置之后，就需要编写发送函数，从主要的还是发送一个字节函数，只要可以发送一个字节，那么发送字符串函数什么的，就可以迎刃而解。发送功能函数的最主要的就是数据缓冲区以及发送完成标志：

则，发送函数编写就可以这样：

void uart_SendByte (uint8_t val)
{U1TXREG = val;  //将数据写入发送缓冲区/@@*等待发送完成*/while(!U1STAbits.TRMT);   //等待发送移位寄存器为空 即上次发送已完成
}

完整TX配置以及发送函数如下：

/@@****************发送配置***************/ ANSELBbits.ANSB8 = 0;  //关闭模拟模式，设置B9为数字IOTRISBbits.TRISB8 = 0;  //设置B8为输出RPOR3bits.RP40R = 0b000001;   //选择为TX模式U1MODEbits.STSEL = 0;//一个停止位U1MODEbits.PDSEL = 0;//8数据位 无奇偶校验U1MODEbits.ABAUD = 0;//禁止波特率测量或测量已完成U1MODEbits.BRGH = 0;//BRG 在每个位周期内产生 16 个时钟信号 （ 16 倍频波特率时钟，标准模式）U1BRG = BRGVAL;     //60MHz波特率9600（按照计算公式）U1STAbits.UTXISEL0 = 0;U1STAbits.URXISEL1 = 0;//当接收到一个字符且该字符从 UxRSR 传输给接收缓冲区，//使接收缓冲区有一个或多个字符时，中断标志位置 1。IEC0bits.U1TXIE = 0;  //不使能发送中断U1MODEbits.UARTEN = 1;//使能UARTU1STAbits.UTXEN = 1;  //使能发送
void uart_SendByte (uint8_t val)
{U1TXREG = val;  //将数据写入发送缓冲区/@@*等待发送完成*/while(!U1STAbits.TRMT);   //等待发送移位寄存器为空 即上次发送已完成
}

我使用了此函数在main函数中一直发送 ff，测试效果如图：

４.第四步：接收功能程序

接收部分就使用中断会更好一些，因此，需要配置RX的中断：

配置代码：

TRISBbits.TRISB9 = 1;  //设置B9为输入  RPINR18bits.U1RXR = 41;  //设置B9为RX模式U1MODEbits.STSEL = 0;//一个停止位U1MODEbits.PDSEL = 0; // 8数据位 无奇偶校验U1MODEbits.ABAUD = 0; // 禁止波特率测量或测量已完成U1MODEbits.BRGH = 0; // BRG 在每个位周期内产生 16 个时钟信号 （ 16 倍频波特率时钟，标准模式）U1BRG = BRGVAL;//80MHz波特率9600（按照计算公式）U1STAbits.URXISEL = 0b00;//当接收到一个字符且该字符从 UxRSR 传输给接收缓冲区，//使接收缓冲区有一个或多个字符时，中断标志位置 1。U1STAbits.ADDEN = 1;IEC0bits.U1RXIE = 1;//使能接收中断IPC2bits.U1RXIP = 0b100;   //接收中断优先级设置为4U1MODEbits.UARTEN = 1;//使能UART
void __attribute__((__interrupt__, auto_psv)) _U1RXInterrupt(void)//接收中断
{uint8_t data = 0;IFS0bits.U1RXIF = 0;data = U1RXREG;if(data == 0xff){PORTBbits.RB4 = 0;  //点亮LED}else{PORTBbits.RB4 = 1;  //熄灭LED}
}

上面接收部分的功能就是电脑发送 ff ，则点亮LED１，发送其他数据则熄灭LED１，效果如下：

如上所示：当发送 ff 时，丝印编号为D1的LED点亮，发送其他时，D1熄灭（可能由于GIF转换的原因有些模糊）。

当然，也可以做一个更有趣的实验，既然用电脑的串口软件可以控制了，那么用手机蓝牙自然也是可以控制的，因为手机自带蓝牙，因此就不需要哪个USB转TTL以及蓝牙主机了，之间下载一个蓝牙app即可，我下载了一个蓝牙串口app，可以自定义按键发送的内容，那么就可以近距离无线控制我的板子上的led灯了，效果：