【经验】Silicon Labs EFR32FG14无线SOC芯片使用外设驱动代码实现串口收发数据功能的方法
本文以Simplicity Studio v5软件里面的wmbus_meter例程为例，介绍如何使用“SILICON LABS（芯科科技） EFM32/EFR32芯片外设驱动参考代码”来实现串口收发数据的功能。
1、下载“Silicon Labs（芯科科技） EFM32/EFR32芯片外设驱动参考代码”，本文以中断的方式来实现串口数据收发功能，打开如下路径中的main_s1_pg1_efr.c文件：Silicon Labs（芯科科技） EFM32/EFR32芯片外设驱动参考代码\peripheral_examples-master\series1\usart\async_interrupt\src。由于EFR32FG14无线SOC芯片属于序列1的芯片，所以要使用外设驱动代码中的series1的串口驱动代码。
2、在Simplicity Studio v5软件的工程文件中，右键点击工程名，点击New，再点击Source File，
在New Source File窗口中输入文件名user_usart.c，点击Finish。
以同样的方法点击Header File创建头文件user_usart.h。
3、移植如下代码到user_usart.h文件中，本文将串口缓存区BUFFER_SIZE设为80个字节，可以根据需求修改BUFFER_SIZE的大小。
#ifndef USER_USART_H_
#define USER_USART_H_
#define BUFFER_SIZE 80
extern uint32_t rx_data_ready;
extern char rx_buffer[BUFFER_SIZE];
extern char tx_buffer[BUFFER_SIZE];
void USER_UsartInit(void);
void USER_UsartTest(void);
#endif /* USER_USART_H_ */
4、移植如下代码到user_usart.c文件中。
#include "em_cmu.h"
#include "em_gpio.h"
#include "em_usart.h"
#include "user_usart.h"
uint32_t rx_data_ready = 0;
char rx_buffer[BUFFER_SIZE];
char tx_buffer[BUFFER_SIZE];
/**************************************************************************//**
* @brief USART0 RX interrupt service routine
*****************************************************************************/
void USART0_RX_IRQHandler(void)
{
static uint32_t i = 0;
uint32_t flags;
flags = USART_IntGet(USART0);
USART_IntClear(USART0, flags);
/* Store incoming data into rx_buffer, set rx_data_ready when a full
* line has been received
*/
rx_buffer[i++] = USART_Rx(USART0);;
if (rx_buffer[i - 1] == '\r' || rx_buffer[i - 1] == '\f')
{
rx_data_ready = 1;
rx_buffer[i - 1] = '\0'; // Overwrite CR or LF character
i = 0;
}
if ( i >= BUFFER_SIZE - 2 )
{
rx_data_ready = 1;
rx_buffer[i] = '\0'; // Do not overwrite last character
i = 0;
}
}
/**************************************************************************//**
* @brief USART0 TX interrupt service routine
*****************************************************************************/
void USART0_TX_IRQHandler(void)
{
static uint32_t i = 0;
uint32_t flags;
flags = USART_IntGet(USART0);
USART_IntClear(USART0, flags);
if (flags & USART_IF_TXC)
{
if (i < BUFFER_SIZE && tx_buffer[i] != '\0')
{
USART_Tx(USART0, tx_buffer[i++]);; // Transmit byte
}
else
{
i = 0; // No more data to send
}
}
}
/******************************************************************************
* @brief Usart Init function
*****************************************************************************/
void USER_UsartInit(void)
{
USART_InitAsync_TypeDef init = USART_INITASYNC_DEFAULT;
char welcome_string[] = "Silicon Labs UART Code example!\r\f";
uint32_t i;
// Enable oscillator to GPIO and USART0 modules
CMU_ClockEnable(cmuClock_GPIO, true);
CMU_ClockEnable(cmuClock_USART0, true);
// set pin modes for USART TX and RX pins
GPIO_PinModeSet(gpioPortB, 15, gpioModeInput, 0); //RX: PB15
GPIO_PinModeSet(gpioPortB, 14, gpioModePushPull, 1); //TX: PB14
// Initialize USART asynchronous mode and route pins
USART_InitAsync(USART0, &init);
//PB15->RX: Location 9, PB14->TX: Location 9
USART0->ROUTELOC0 = USART_ROUTELOC0_RXLOC_LOC9 | USART_ROUTELOC0_TXLOC_LOC9;
USART0->ROUTEPEN |= USART_ROUTEPEN_TXPEN | USART_ROUTEPEN_RXPEN;
//Initializae USART Interrupts
USART_IntEnable(USART0, USART_IEN_RXDATAV);
USART_IntEnable(USART0, USART_IEN_TXC);
//Enabling USART Interrupts
NVIC_EnableIRQ(USART0_RX_IRQn);
NVIC_EnableIRQ(USART0_TX_IRQn);
// Print welcome message
for (i = 0 ; welcome_string[i] != 0; i++)
{
tx_buffer[i] = welcome_string[i];
}
USART_IntSet(USART0, USART_IFS_TXC);
}
/******************************************************************************
* @brief Usart Init function
*****************************************************************************/
void USER_UsartTest(void)
{
uint32_t i;
/* When notified by the RX handler, copy data from the RX buffer to the
* TX buffer, and start the TX handler */
if (rx_data_ready)
{
USART_IntDisable(USART0, USART_IEN_RXDATAV);
USART_IntDisable(USART0, USART_IEN_TXC);
for (i = 0; rx_buffer[i] != 0 && i < BUFFER_SIZE-3; i++)
{
tx_buffer[i] = rx_buffer[i];
}
tx_buffer[i++] = '\r';
tx_buffer[i++] = '\f';
tx_buffer[i] = '\0';
rx_data_ready = 0;
USART_IntEnable(USART0, USART_IEN_RXDATAV);
USART_IntEnable(USART0, USART_IEN_TXC);
USART_IntSet(USART0, USART_IFS_TXC);
}
}
5、根据实际使用的串口引脚修改USER_UsartInit()函数，本文使用了PB15作为串口的RX引脚，PB14作为串口的TX引脚。如果实际应用中使用的串口引脚跟本文不一样，需要修改GPIO_PinModeSet()里面的引脚参数；同时还得修改USART0->ROUTELOC0的LOCATION参数，EFR3FG14的USART0外设可以通过不同引脚来实现，所以需要使用LOCATION来确实由哪个引脚来实现；从EFR32FG14的数据手册可以查询到：PB15作为USART0的RX引脚时LOCATION参数为9，PB14作为USART0的TX引脚时LOCATION参数也是9。如果使用其他引脚，则将RX和TX的LOCATION参数都改为相应的编号。
6、在mian.c文件中包含头文件：#include "user_usart.h"。
7、在mian()函数中增加串口初始化代码“USER_UsartInit(); ”，在while()循环中增加串口测试代码“USER_UsartTest();”。
8、执行以上步骤之后，整个串口驱动代码已经移植完成了，不过有以下三个地方会影响到串口测试，需要注意一下。
第一点就是如果工程使用了休眠功能，则在EFR32FG14休眠的时候会影响到串口数据收发功能。由于wmbus_meter例程默认使能了休眠功能，为了方便测试，本文在wmbus_meter.slcp的SOFTWARE COMPONENTS中，搜索sleep，点击Flex-RAIL Power Manager Sleep，并点击Uninstall，将休眠功能关闭。
第二点需要检查SOFTWARE COMPONENTS中是否已经安装了USART外设，如果没有安装USART外设，编译程序会报没有定义USART_RX和USART_TX错误。
第三点就是如果设计EFR32FG14模块的时候没有使用EFR32FG14芯片内部的DCDC转换器来供电，则需要将SOFTWARE COMPONENTS里面Device Init: DC-DC的Enable DC/DC converter取消勾选，不然EFR32FG14模块可能会出现断电后重新上电就不能正常工作的情况。
9、编译程序并把固件烧录到EFR32FG14模块中，在模块上电时，串口会打印“Silicon Labs UART Code example!”，给EFR32FG14的串口发送“hello”加回车时，EFR32FG14会回复“hello”。至此，EFR32FG14增加串口收发数据功能完成。
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