【MCXA156开发板测评】串口通讯及vofa+上位机配置

不语arc

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 1.LPUART资源

MCXA156微控制器拥有五个低功耗通用异步收发器（LPUART）模块：LPUART0、LPUART1、LPUART2、LPUART3和LPUART4。然而，FRDM-MCXA156开发板仅支持与LPUART0、LPUART1和LPUART2模块之间的通信。下图展示了FRDM-MCXA156的LPUART结构图。

 

LPUART0模块被称为MCU-Link，可以作为USB到UART桥使用，通过虚拟通信(VCOM)端口调试MCXA156。

LPUART1是一个拥有8个位置的mikroBUS插座连接器，允许插入的mikroBUS click板通过UART连接与MCXA156 MCU进行通信。

LPUART2是一个双排各8个位置的Arduino插座连接器，允许插入的Arduino板通过UART连接与MCXA156 MCU进行通信。

 

因此选择开发板预留的LPUART0作为串口接口。

 

2. 代码配置

导入SDK中的frdmmcxa156_lpuart_polling 工程作为基准。

2.1 配置的初始化结构体 lpuart_config_t：

/*! @brief  LPUART configuration structure. */
typedef struct _lpuart_config
{
    uint32_t baudRate_Bps;                /*!< LPUART baud rate  */
    lpuart_parity_mode_t parityMode;      /*!< Parity mode, disabled (default), even, odd */
    lpuart_data_bits_t dataBitsCount;     /*!< Data bits count, eight (default), seven */
    bool isMsb;                           /*!< Data bits order, LSB (default), MSB */
#if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT) && FSL_FEATURE_LPUART_HAS_STOP_BIT_CONFIG_SUPPORT
    lpuart_stop_bit_count_t stopBitCount; /*!< Number of stop bits, 1 stop bit (default) or 2 stop bits  */
#endif
#if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_FIFO) && FSL_FEATURE_LPUART_HAS_FIFO
    uint8_t txFifoWatermark; /*!< TX FIFO watermark */
    uint8_t rxFifoWatermark; /*!< RX FIFO watermark */
#endif
#if defined(FSL_FEATURE_LPUART_HAS_MODEM_SUPPORT) && FSL_FEATURE_LPUART_HAS_MODEM_SUPPORT
    bool enableRxRTS;                         /*!< RX RTS enable */
    bool enableTxCTS;                         /*!< TX CTS enable */
    lpuart_transmit_cts_source_t txCtsSource; /*!< TX CTS source */
    lpuart_transmit_cts_config_t txCtsConfig; /*!< TX CTS configure */
#endif
    lpuart_idle_type_select_t rxIdleType;     /*!< RX IDLE type. */
    lpuart_idle_config_t rxIdleConfig;        /*!< RX IDLE configuration. */
    bool enableTx;                            /*!< Enable TX */
    bool enableRx;                            /*!< Enable RX */
} lpuart_config_t;

关键参数：

• baudRate_Bps：指定LPUART的波特率，即每秒传输的比特数。

• parityMode：定义了奇偶校验模式，可以是无校验（默认）、偶校验或奇校验。

• dataBitsCount：指定了数据位的数量，默认为8位，也可以设置为7位。数据位是实际传输的数据部分。

• isMsb：确定数据位的顺序，最低有效位(LSB)优先（默认），或者最高有效位(MSB)优先。这决定了数据在传输线上的排列顺序。

• enableTx / enableRx：布尔值，用于分别启用或禁用发送和接收功能。

2.2 核心函数：开发板发送数据

传入参数： LPUART 外设基地址的指针、写入的数据起始地址、数据的大小（以字节为单位）

status_t LPUART_WriteBlocking(LPUART_Type *base, const uint8_t *data, size_t length)
{
    assert(NULL != data);

    const uint8_t *dataAddress = data;
    size_t transferSize        = length;

#if UART_RETRY_TIMES
    uint32_t waitTimes;
#endif

    while (0U != transferSize)
    {
#if UART_RETRY_TIMES
        waitTimes = UART_RETRY_TIMES;
        while ((0U == (base->STAT & LPUART_STAT_TDRE_MASK)) && (0U != --waitTimes))
#else
        while (0U == (base->STAT & LPUART_STAT_TDRE_MASK))
#endif
        {
        }
#if UART_RETRY_TIMES
        if (0U == waitTimes)
        {
            return kStatus_LPUART_Timeout;
        }
#endif
        base->DATA = *(dataAddress);
        dataAddress++;
        transferSize--;
    }
    /* Ensure all the data in the transmit buffer are sent out to bus. */
#if UART_RETRY_TIMES
    waitTimes = UART_RETRY_TIMES;
    while ((0U == (base->STAT & LPUART_STAT_TC_MASK)) && (0U != --waitTimes))
#else
    while (0U == (base->STAT & LPUART_STAT_TC_MASK))
#endif
    {
    }
#if UART_RETRY_TIMES
    if (0U == waitTimes)
    {
        return kStatus_LPUART_Timeout;
    }
#endif
    return kStatus_Success;
}

LPUART_WriteBlocking 函数是一个用于通过 LPUART 模块发送数据的阻塞式写入函数。它通过轮询（polling）的方式等待 LPUART 发送寄存器为空或 TX FIFO 有空间，然后将数据写入到发送缓冲区，并继续等待直到所有数据都被发送出去。

 

 

3.上位机vofa+

vofa+上位机功能丰富、界面高级，而且免费 ，非常推荐。

 

vofa+有多种发送格式，具体如下：

RawData 协议，适用于那些不需要解析数据、仅仅查看字节流的需求。在这种模式下，VOFA+ 充当一个普通的串口助手，接收到的数据会直接显示出来。

FireWater 协议，是一种非常直观简洁的与 VOFA+ 上位机通信的协议。它的设计灵感来源于 CSV（逗号分隔值）文件格式，通过将print函数重定向即可直接使用，注意数据之间用逗号隔开，并且每帧数据后加上换行符。这种协议非常适合用于打印出简单的数值型数据，并在 VOFA+ 中绘制动态曲线图。

JustFloat 协议，是专门针对需要高效传输大量浮点数数据的情况设计的。该协议采用小端浮点数组的形式进行字节流传输，这样可以节省带宽并且保持较高的准确性。每个数据包后面通常附有一个特定的帧尾标志来标识数据包的结束。

 

我使用JustFloat发送格式，只需要在包尾发送对应的tail[4]{0x00,0x00,0x80,0x7f}即可上传多个通道的数据。

 

发送函数：void vofa_JustFloat_output(float s1,float s2,float s3,float s4) {     float data[4];     uint8_t tail[4] = {0x00,0x00,0x80,0x7f};     //发送数据     data[0] = s1;     data[1] = s2;     data[2] = s3;     data[3] = s4;     LPUART_WriteBlocking(DEMO_LPUART,(uint8_t*)data,sizeof(float)* 4); //发送数据     //发送帧尾     LPUART_WriteBlocking(DEMO_LPUART,tail,4); }

4.应用函数测试

编写4个正弦方程测试函数，每个变量的步长随意。

void vofa_FireWater_output_test (void)
{
	static float t1 = 0;
	static float t2 = 0;
	static float t3 = 0;
	static float t4 = 0;

	vofa_JustFloat_output(sin(t1), cos(t2),sin(2*t3), cos(2*t4));

	t1 = t1+0.1;
	t2 = t2+0.2;
	t3 = t3+0.5;
	t4 = t4+0.3;
}

在while(1)中测试

    while (1)
    {
        vofa_FireWater_output_test();
		for(ch=0xffff;ch>0;ch--); //延时
    }

在vofa+软件中，拖拽xy轴到显示界面，右键选择y轴，再点击all，即可看到四个波形。

 

选择0.1的步长，可以发现生成的四条正弦波很标准！

  总结，LPUART模块非常方便，验证成功

秦天qintian0303

MCXA156微控制器拥有五个低功耗通用异步收发器（LPUART）模块：LPUART0、LPUART1、LPUART2、LPUART3和LPUART4。然而，FRDM-MCXA156开发板仅支持与LPUART0、LPUART1和LPUART2模块之间的通信。

是否可以理解开发板只是引出了LPUART0、LPUART1和LPUART2？其他模块是被复用了？应该也映出了，可能在通用接口处

不语arc

秦天qintian0303 发表于 2025-2-11 09:22 MCXA156微控制器拥有五个低功耗通用异步收发器（LPUART）模块：LPUART0、LPUART1、LPUART2、LPUART3和LPUAR ...

是的，引出了不过 LPURAT3和LPUART4被复用成了FlexIO / LCD模块针脚