GD32L233C-START评测——06.LPUART+DMA+MCU睡眠唤醒——综合试验1

wadeRen

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<i class="pstatus"> 本帖最后由 wadeRen 于 2022-2-25 10:14 编辑 </i>

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[GD32L233C-START评测——05.SPI测试——驱动TFT屏](https://bbs.eeworld.com.cn/thread-1194245-1-1.html)

# 前言
- 距离上一篇评测隔了挺长时间，不过本篇是一个综合测试。
- 本篇仅仅是为了测试外设，代码比较简单，实现的功能也较为简单。
- 做本篇综合试验的目的，也是为了后面的实践项目趟坑。

# 1、外设简介
## 1.1、LPUART简介
在UART前加入了“LP”，可在睡眠模式下运行，即为低功耗通用异步收发器。还支持硬件流控（CTS/RTS）。最最关键的部分**LPUART_TX、LPUART_RX可以配置**，换句话说，如果引脚紧张则**收/发功能可以用一个引脚来实现**（这点对我来说很新颖）。
## 1.2、DMA简介
**代替CPU做数据搬运的搬运工。** 这是我对这个外设的基本认识。
代替CPU实现搬运工作（如：搬运图片数据），即可把CPU空闲出来做逻辑处理的工作；通过合适的设置后，CPU仅需判断传输是否完成就行了。在多任务的系统里（如：前后台系统或者RTOS），可以极大的提高CPU的利用率。
>打个比方，CPU是一个将军，DMA就是他的传令兵。将军在指挥部纵观全局指挥战斗，那他下达命令到战斗部队有两种方式：1、亲自去战斗部队去传令；2、让传令兵代替他去给战斗部队传令。那肯定是后一种方式更棒嘛，将军不要去干这种简单的、耗时的工作。

# 2、试验内容说明
目标：**在MCU处于睡眠模式下通过向LPUART发送数据来唤醒MCU，并将接收到的数据发送出来。**
硬件平台：GD32L233C-START开发板。
关键外设：LPUART、DMA。
连接说明：PA2(LPUART_TX)连接串口工具RXD、PA3(LPUART_RX)连接串口工具TXD、GND。

# 3、外设初始化
初始化LPUART、DMA。

## 3.1 LPUART初始化

**LPUART发送器**配置流程如下：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_589842" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=589842&handlekey=savephoto_589842">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

> 图片截取自《GD32L23x_yonghushouce_Rev1.0.pdf》——P416。

**LPUART接收器**配置流程如下：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_589843" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=589843&handlekey=savephoto_589843">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

> 图片截取自《GD32L23x_yonghushouce_Rev1.0.pdf》——P417。

LPUART初始化代码如下：
```c
void com_lpuart_init(void)
{
  /* enable COM GPIO clock */
  rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOA);

/* enable LPUART clock */
  rcu_periph_clock_enable(RCU_LPUART);

/* connect port to LPUART TX */
  gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_8, GPIO_PIN_2);
  /* connect port to LPUART RX */
  gpio_af_set(GPIOA, GPIO_AF_8, GPIO_PIN_3);

/* configure LPUART TX as alternate function push-pull */
  gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_2);
  gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, GPIO_PIN_2);

/* configure LPUART RX as alternate function push-pull */
  gpio_mode_set(GPIOA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_PIN_3);
  gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_PP, GPIO_OSPEED_10MHZ, GPIO_PIN_3);

/* LPUART configure */
  lpuart_deinit();
  lpuart_word_length_set(LPUART_WL_8BIT);
  lpuart_stop_bit_set(LPUART_STB_1BIT);
  lpuart_parity_config(LPUART_PM_NONE);
  lpuart_baudrate_set(115200U);
  lpuart_receive_config(LPUART_RECEIVE_ENABLE);
  lpuart_transmit_config(LPUART_TRANSMIT_ENABLE);

lpuart_enable();
}
```

## 3.2 DMA初始化

**DMA实现LPUART发送**配置流程如下：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_589844" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=589844&handlekey=savephoto_589844">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

> 图片截取自《GD32L23x_yonghushouce_Rev1.0.pdf》——P418。

**DMA实现LPUART接收**配置流程如下：

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_589845" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=589845&handlekey=savephoto_589845">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

> 图片截取自《GD32L23x_yonghushouce_Rev1.0.pdf》——P419。

DMA初始化代码如下：
```c
void com_dma_lpuart_init(void)
{
  dma_parameter_struct dma_init_struct;
  /* enable DMA clock */
  rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);
  /*configure DMA interrupt*/
  nvic_irq_enable(DMA_Channel0_IRQn, 0);
  nvic_irq_enable(DMA_Channel1_IRQn, 0);
    
/**********配置LPUART_TX到DMA_CH0********/
  /* initialize DMA channel 0 */
  dma_deinit(DMA_CH0);
  dma_struct_para_init(&dma_init_struct);
  dma_init_struct.request  = DMA_REQUEST_LPUART_TX;
  dma_init_struct.direction  = DMA_MEMORY_TO_PERIPHERAL;
  dma_init_struct.memory_addr= (uint32_t)txbuffer;
  dma_init_struct.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
  dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_8BIT;
  dma_init_struct.number   = ARRAYNUM(txbuffer);
  dma_init_struct.periph_addr= (uint32_t)LPUART_TDATA_ADDRESS;
  dma_init_struct.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
  dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_8BIT;
  dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
  dma_init(DMA_CH0, &dma_init_struct);

/* configure DMA mode */
  dma_circulation_disable(DMA_CH0);
  dma_memory_to_memory_disable(DMA_CH0);
  /* disable the DMAMUX_MUXCH0 synchronization mode */
  dmamux_synchronization_disable(DMAMUX_MUXCH0);
  /* LPUART DMA enable for transmission and reception */
  lpuart_dma_transmit_config(LPUART_DENT_ENABLE);
  /* enable DMA channel 0 transfer complete interrupt */
  dma_interrupt_enable(DMA_CH0, DMA_INT_FTF);
    
// 此处暂不使能DMA_CH0，即暂不使能发送
  /* enable DMA channel 0 */
//dma_channel_enable(DMA_CH0);

/**********配置LPUART_RX到DMA_CH1********/
  /* initialize DMA channel 1 */
  dma_deinit(DMA_CH1);
  dma_struct_para_init(&dma_init_struct);
  dma_init_struct.request  = DMA_REQUEST_LPUART_RX;
  dma_init_struct.direction  = DMA_PERIPHERAL_TO_MEMORY;
  dma_init_struct.memory_addr= (uint32_t)rxbuffer;
  dma_init_struct.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;
  dma_init_struct.memory_width = DMA_MEMORY_WIDTH_8BIT;
  dma_init_struct.number   = ARRAYNUM(rxbuffer);
  dma_init_struct.periph_addr= (uint32_t)LPUART_RDATA_ADDRESS;
  dma_init_struct.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;
  dma_init_struct.periph_width = DMA_PERIPHERAL_WIDTH_8BIT;
  dma_init_struct.priority = DMA_PRIORITY_ULTRA_HIGH;
  dma_init(DMA_CH1, &dma_init_struct);
    
  /* configure DMA mode */
  dma_circulation_disable(DMA_CH1);
  dma_memory_to_memory_disable(DMA_CH1);
  /* disable the DMAMUX_MUXCH1 synchronization mode */
  dmamux_synchronization_disable(DMAMUX_MUXCH1);
  /* LPUART DMA enable for reception */
  lpuart_dma_receive_config(LPUART_DENR_ENABLE);
  /* enable DMA channel 1 transfer complete interrupt */
  dma_interrupt_enable(DMA_CH1, DMA_INT_FTF);
  /* enable DMA channel 1 */
  dma_channel_enable(DMA_CH1);
    
  printf("\n\rDMA通道1初始化完成！\n\r");
}
```
> 此处不对`DMA_CH0`通道进行使能，因为使能后即会进行一次发送，但此时发送buffer为空，无有效数据。

# 4、中断函数

本次试验中用到了**LPUART接收中断**、**LPUART发送DMA完成中断**、**LPUART接收DMA完成中断**。

实现代码如下：

```c
void LPUART_WKUP_IRQHandler(void)
{
  if(SET == lpuart_interrupt_flag_get(LPUART_INT_FLAG_WU))
  {
  lpuart_flag_clear(LPUART_FLAG_WU);
  counter0 = 0x01;
  exti_flag_clear(EXTI_28);
  }
}

void DMA_Channel0_IRQHandler(void)
{
  if(RESET != dma_interrupt_flag_get(DMA_CH0, DMA_INT_FLAG_FTF))
  {
  dma_interrupt_flag_clear(DMA_CH0, DMA_INT_FLAG_G);
  g_transfer_complete = SET;
  }
}

void DMA_Channel1_IRQHandler(void)
{
  if(RESET != dma_interrupt_flag_get(DMA_CH1, DMA_INT_FLAG_FTF)) 
  {
  dma_interrupt_flag_clear(DMA_CH1, DMA_INT_FLAG_G);
  g_transfer_complete = SET;
  }
}
```

# 5、重写打印函数

将`printf()`函数使用**LPUART**实现，实现代码如下：

```c
int fputc(int ch, FILE *f)
{
    lpuart_data_transmit((uint8_t) ch );         //发送字符
    while (lpuart_flag_get(LPUART_FLAG_TC) == RESET); //检查是否发送完毕
    return (ch);
}
```

# 6、主函数

主函数代码如下：

```c
int main(void)
{
  uint8_t i;
  systick_config();
    
  led_init();
    
  led_flash(1);  //所有LED亮400ms，灭400ms；执行1次
    
  rcu_lpuart_clock_config(RCU_LPUARTSRC_IRC16MDIV);//LPUART运行时钟配置
    
  com_lpuart_init();  //初始化LPUART
  printf("\n\rLPUART基本配置完成！\n\r");
    
  nvic_irq_enable(LPUART_WKUP_IRQn, 0);  
  exti_init(EXTI_28, EXTI_INTERRUPT, EXTI_TRIG_RISING);
    
  /* use start bit wakeup MCU */
  lpuart_wakeup_mode_config(LPUART_WUM_STARTB);
  lpuart_enable();
    
  com_dma_lpuart_init();  //LPUART使用DMA初始化
    
  lpuart_wakeup_enable();

lpuart_interrupt_enable(LPUART_INT_WU);
    
  printf("\n\rMCU进入睡眠模式!\n\r");

rcu_periph_clock_enable(RCU_PMU);  //使能PMU时钟
  pmu_to_deepsleepmode(PMU_LDNPDSP_LOWDRIVE, WFI_CMD, PMU_DEEPSLEEP); //进入睡眠模式
    
  /* wait a WUIE interrupt event */
  while(0x00 == counter0) 
  {
  }  //等待睡眠模式结束
    
  printf("\n\rMCU退出睡眠模式!\n\r");

while(RESET == lpuart_flag_get(LPUART_FLAG_RBNE)) {
  }

while(RESET == lpuart_flag_get(LPUART_FLAG_TC)) {
  }

system_clock_reconfig();
  systick_config();  //重新配置系统时钟
    
  led_flash(2);  //所有LED亮400ms，灭400ms；执行两次
    
  for(i = 0; i < 10; i++) 
  {
  txbuffer<i> = rxbuffer<i>; //将接收到的10个数据复制到发送buffer
  }
  
  dma_channel_enable(DMA_CH0);  //使能LPUART用DMA发送
  //此处会进行一次发送，即LPUART_TX通过DMA的方式发送
  while(1) 
  {
  }
}
```

# 7、效果
> 说明：
> 1.接收buffer大小固定为10字节，所以多发送的不会保存。
> 2.MCU退出睡眠模式后有2s延时（此延时执行了亮灯）后才启动发送。

<ignore_js_op>

<a href="javascript:;" onclick="showWindow(this.id, this.getAttribute('url'), 'get', 0);" id="savephoto_589847" url="home.php?mod=spacecp&ac=album&op=saveforumphoto&aid=589847&handlekey=savephoto_589847">保存到相册</a>

</p>

</div>
<div class="tip_horn"></div>
</div>

</ignore_js_op>

# 总结

- 在睡眠模式下LPUART依然可以通过接收中断的方式将MCU唤醒。
- 在睡眠模式下LPUART接收到的数据并不会因为触发接收中断而丢失。
- DMA这个外设很方便，在传输的过程中，尤其是大数据量传输的过程中，可节省大量CPU的时间。而使用如此方便的外设，仅需对其通道进行一次使能即可。

# 结语

- 本次试验测试了两个外设，并初步使用了一下低功耗模式（即睡眠模式），比想象中的简单。
- 以上内容若有错误，请不吝赐教。我这厢有礼了~:Onion-93:
- **可以考虑规划综合试验及开源实践项目了，各位有什么想做的或者认为基于此芯片为核心实现什么项目，请留言一下。**
- 下节继续测试外设或发项目初步规划。

> 另：附件上传工程源码。附件说明如下：
>
> **14-GD32L233CCT6-Test.zip**：LPUART发送接收+DMA传输+LPUART接收唤醒MCU。

QaQwQaQ

请问有没有试过普通串口+DMA，深度睡眠下唤醒MCU？

freebsder

收到就唤醒，还是在休眠的lpuart中可以有简单的处理？

GD32L233C-START评测——06.LPUART+DMA+MCU睡眠唤醒——综合试验1 [复制链接]

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