UART 设备 v2 版本

rt_device_t rt_device_find(const char* name);

#define SAMPLE_UART_NAME       "uart2"    /* 串口设备名称 */
static rt_device_t serial;                /* 串口设备句柄 */
/* 查找串口设备 */
serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);

rt_err_t rt_device_open(rt_device_t dev, rt_uint16_t oflags);

/* 接收模式参数 */
#define RT_DEVICE_FLAG_RX_BLOCKING        0x1000   /* 接收阻塞模式 */

#define RT_DEVICE_FLAG_RX_NON_BLOCKING    0x2000   /* 接收非阻塞模式 */

/* 发送模式参数 */
#define RT_DEVICE_FLAG_TX_BLOCKING        0x4000   /* 发送阻塞模式 */

#define RT_DEVICE_FLAG_TX_NON_BLOCKING    0x8000   /* 发送非阻塞模式 */

#define RT_DEVICE_FLAG_STREAM             0x040     /* 流模式      */

rt_device_open(dev, RT_DEVICE_FLAG_RX_NON_BLOCKING | RT_DEVICE_FLAG_TX_BLOCKING); // 串口设备使用模式为 (发送阻塞 接收非阻塞) 模式

rt_err_t rt_device_control(rt_device_t dev, rt_uint8_t cmd, void* arg);

struct serial_configure
{
    rt_uint32_t baud_rate;            /* 波特率 */
    rt_uint32_t data_bits    :4;      /* 数据位 */
    rt_uint32_t stop_bits    :2;      /* 停止位 */
    rt_uint32_t parity       :2;      /* 奇偶校验位 */
    rt_uint32_t bit_order    :1;      /* 高位在前或者低位在前 */
    rt_uint32_t invert       :1;      /* 模式 */
    rt_uint32_t rx_bufsz     :16;     /* 接收数据缓冲区大小 */
    rt_uint32_t tx_bufsz     :16;     /* 发送数据缓冲区大小 */
    rt_uint32_t reserved     :4;      /* 保留位 */
};

/* 波特率可取值 */
#define BAUD_RATE_2400                  2400
#define BAUD_RATE_4800                  4800
#define BAUD_RATE_9600                  9600
#define BAUD_RATE_19200                 19200
#define BAUD_RATE_38400                 38400
#define BAUD_RATE_57600                 57600
#define BAUD_RATE_115200                115200
#define BAUD_RATE_230400                230400
#define BAUD_RATE_460800                460800
#define BAUD_RATE_921600                921600
#define BAUD_RATE_2000000               2000000
#define BAUD_RATE_3000000               3000000
/* 数据位可取值 */
#define DATA_BITS_5                     5
#define DATA_BITS_6                     6
#define DATA_BITS_7                     7
#define DATA_BITS_8                     8
#define DATA_BITS_9                     9
/* 停止位可取值 */
#define STOP_BITS_1                     0
#define STOP_BITS_2                     1
#define STOP_BITS_3                     2
#define STOP_BITS_4                     3
/* 极性位可取值 */
#define PARITY_NONE                     0
#define PARITY_ODD                      1
#define PARITY_EVEN                     2
/* 高低位顺序可取值 */
#define BIT_ORDER_LSB                   0
#define BIT_ORDER_MSB                   1
/* 模式可取值 */
#define NRZ_NORMAL                      0     /* normal mode */
#define NRZ_INVERTED                    1     /* inverted mode */

#define RT_SERIAL_RX_MINBUFSZ 64        /* 限制接收缓冲区最小长度 */
#define RT_SERIAL_TX_MINBUFSZ 64        /* 限制发送缓冲区最小长度 */

/* Default config for serial_configure structure */
#define RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT                    \
{                                                   \
    BAUD_RATE_115200,       /* 115200 bits/s */     \
    DATA_BITS_8,            /* 8 databits */        \
    STOP_BITS_1,            /* 1 stopbit */         \
    PARITY_NONE,            /* No parity  */        \
    BIT_ORDER_LSB,          /* LSB first sent */    \
    NRZ_NORMAL,             /* Normal mode */       \
    RT_SERIAL_RX_MINBUFSZ,  /* rxBuf size */        \
    RT_SERIAL_TX_MINBUFSZ,  /* txBuf size */        \
    0                                               \
}

#define SAMPLE_UART_NAME       "uart2"    /* 串口设备名称 */
static rt_device_t serial;                /* 串口设备句柄 */
struct serial_configure config = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT;  /* 初始化配置参数 */

/* step1：查找串口设备 */
serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);

/* step2：修改串口配置参数 */
config.baud_rate = BAUD_RATE_9600;        // 修改波特率为 9600
config.data_bits = DATA_BITS_8;           // 数据位 8
config.stop_bits = STOP_BITS_1;           // 停止位 1
config.rx_bufsz     = 128;                // 修改缓冲区 rx buff size 为 128
config.parity    = PARITY_NONE;           // 无奇偶校验位

/* step3：控制串口设备。通过控制接口传入命令控制字，与控制参数 */
rt_device_control(serial, RT_DEVICE_CTRL_CONFIG, &config);

/* step4：打开串口设备。以非阻塞接收和阻塞发送模式打开串口设备 */
rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_RX_NON_BLOCKING | RT_DEVICE_FLAG_TX_BLOCKING);

rt_size_t rt_device_write(rt_device_t dev, rt_off_t pos, const void* buffer, rt_size_t size);

#define SAMPLE_UART_NAME       "uart2"    /* 串口设备名称 */
static rt_device_t serial;                /* 串口设备句柄 */
char str[] = "hello RT-Thread!\r\n";
struct serial_configure config = RT_SERIAL_CONFIG_DEFAULT; /* 配置参数 */
/* 查找串口设备 */
serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);

/* 以非阻塞接收和阻塞发送模式打开串口设备 */
rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_RX_NON_BLOCKING | RT_DEVICE_FLAG_TX_BLOCKING);
/* 发送字符串 */
rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));

rt_err_t rt_device_set_tx_complete(rt_device_t dev, rt_err_t (*tx_done)(rt_device_t dev,void *buffer));

rt_err_t rt_device_set_rx_indicate(rt_device_t dev, rt_err_t (*rx_ind)(rt_device_t dev,rt_size_t size));

#define SAMPLE_UART_NAME       "uart2"    /* 串口设备名称 */
static rt_device_t serial;                /* 串口设备句柄 */
static struct rt_semaphore rx_sem;    /* 用于接收消息的信号量 */

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    /* 串口接收到数据后产生中断，调用此回调函数，然后发送接收信号量 */
    rt_sem_release(&rx_sem);

    return RT_EOK;
}

static int uart_sample(int argc, char *argv[])
{
    serial = rt_device_find(SAMPLE_UART_NAME);

    /* 以非阻塞接收和阻塞发送模式打开串口设备 */
    rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_RX_NON_BLOCKING | RT_DEVICE_FLAG_TX_BLOCKING);

    /* 初始化信号量 */
    rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);

    /* 设置接收回调函数 */
    rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);
}

rt_size_t rt_device_read(rt_device_t dev, rt_off_t pos, void* buffer, rt_size_t size);

static rt_device_t serial;                /* 串口设备句柄 */
static struct rt_semaphore rx_sem;    /* 用于接收消息的信号量 */

/* 接收数据的线程 */
static void serial_thread_entry(void *parameter)
{
    char ch;

    while (1)
    {
        /* 从串口读取一个字节的数据，没有读取到则等待接收信号量 */
        while (rt_device_read(serial, -1, &ch, 1) != 1)
        {
            /* 阻塞等待接收信号量，等到信号量后再次读取数据 */
            rt_sem_take(&rx_sem, RT_WAITING_FOREVER);
        }
        /* 读取到的数据通过串口错位输出 */
        ch = ch + 1;
        rt_device_write(serial, 0, &ch, 1);
    }
}

rt_err_t rt_device_close(rt_device_t dev);

/*
 * 程序清单：这是一个串口设备 开启 DMA 模式后使用例程
 * 例程导出了 uart_dma_sample 命令到控制终端
 * 命令调用格式：uart_dma_sample uart1
 * 命令解释：命令第二个参数是要使用的串口设备名称，为空则使用默认的串口设备
 * 程序功能：通过串口输出字符串 "hello RT-Thread!"，并通过串口输出接收到的数据，然后打印接收到的数据。
*/

#include <rtthread.h>
#include <rtdevice.h>

#define SAMPLE_UART_NAME       "uart1"      /* 串口设备名称 */

/* 串口接收消息结构 */
struct rx_msg
{
    rt_device_t dev;
    rt_size_t size;
};
/* 串口设备句柄 */
static rt_device_t serial;
/* 消息队列控制块 */
static struct rt_messagequeue rx_mq;

/* 接收数据回调函数 */
static rt_err_t uart_input(rt_device_t dev, rt_size_t size)
{
    struct rx_msg msg;
    rt_err_t result;
    msg.dev = dev;
    msg.size = size;

    result = rt_mq_send(&rx_mq, &msg, sizeof(msg));
    if (result == -RT_EFULL)
    {
        /* 消息队列满 */
        rt_kprintf("message queue full！\n");
    }
    return result;
}

static void serial_thread_entry(void *parameter)
{
    struct rx_msg msg;
    rt_err_t result;
    rt_uint32_t rx_length;
    static char rx_buffer[BSP_UART1_RX_BUFSIZE + 1];

    while (1)
    {
        rt_memset(&msg, 0, sizeof(msg));
        /* 从消息队列中读取消息 */
        result = rt_mq_recv(&rx_mq, &msg, sizeof(msg), RT_WAITING_FOREVER);
        if (result > 0)
        {
            /* 从串口读取数据 */
            rx_length = rt_device_read(msg.dev, 0, rx_buffer, msg.size);
            rx_buffer[rx_length] = '\0';
            /* 通过串口设备 serial 输出读取到的消息 */
            rt_device_write(serial, 0, rx_buffer, rx_length);
            /* 打印数据 */
            rt_kprintf("%s\n",rx_buffer);
        }
    }
}

static int uart_dma_sample(int argc, char *argv[])
{
    rt_err_t ret = RT_EOK;
    char uart_name[RT_NAME_MAX];
    static char msg_pool[256];
    char str[] = "hello RT-Thread!\r\n";

    if (argc == 2)
    {
        rt_strncpy(uart_name, argv[1], RT_NAME_MAX);
    }
    else
    {
        rt_strncpy(uart_name, SAMPLE_UART_NAME, RT_NAME_MAX);
    }

    /* 查找串口设备 */
    serial = rt_device_find(uart_name);
    if (!serial)
    {
        rt_kprintf("find %s failed!\n", uart_name);
        return RT_ERROR;
    }

    /* 初始化消息队列 */
    rt_mq_init(&rx_mq, "rx_mq",
               msg_pool,                 /* 存放消息的缓冲区 */
               sizeof(struct rx_msg),    /* 一条消息的最大长度 */
               sizeof(msg_pool),         /* 存放消息的缓冲区大小 */
               RT_IPC_FLAG_FIFO);        /* 如果有多个线程等待，按照先来先得到的方法分配消息 */

    /* 以 DMA 接收及轮询发送方式打开串口设备 */
    rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_RX_NON_BLOCKING | RT_DEVICE_FLAG_TX_BLOCKING);
    /* 设置接收回调函数 */
    rt_device_set_rx_indicate(serial, uart_input);
    /* 发送字符串 */
    rt_device_write(serial, 0, str, (sizeof(str) - 1));

    /* 创建 serial 线程 */
    rt_thread_t thread = rt_thread_create("serial", serial_thread_entry, RT_NULL, 1024, 25, 10);
    /* 创建成功则启动线程 */
    if (thread != RT_NULL)
    {
        rt_thread_startup(thread);
    }
    else
    {
        ret = RT_ERROR;
    }

    return ret;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(uart_dma_sample, uart device dma sample);