RT-Thread-【RA8D1-Vision Board】基于RT-Thread的UART实践RT-Thread问答社区

【RA8D1-Vision Board】基于RT-Thread的UART实践

发布于 2024-04-28 18:15:04 浏览：649 订阅该版

1、下载源码
https://gitee.com/rtthread/rt-thread
2、下载env：rt-thread.org/download.html#download-rt-thread-env-tool
官网有详细的安装教程
3、下载源码并安装好env工具后，进入rt-thread-master\bsp\renesas目录下面把ra8d1-vision-board文件夹复制一份，重命名为ra8d1-vision-board_uart。
4、安装RSCA工程。该工具可以去瑞萨的官网下载，也可以到RTT活动提供的网盘进行下载。开发板资料链接：https://pan.baidu.com/s/1O38xjFGV2K1RP7tP1WlcvA?pwd=ra8v
下载好后，有详细的安装教程，此处不做详述。
【确定使用的串口号】
在vision-board中，有40pin的兼容树莓派的接口，经查看原理图与接口，决定此次使用UART2来做实验。
原理图中，确实了uart2的接口如下，即第8、10分别为TX与RX。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/1f23dcb026c57913fa870b1134aee8af.png.webp)

5、进入工程目录，右键打开env，输入menuconfig，进入→ Hardware Drivers Config → On-chip Peripheral Drivers → Enable UART。按空格键开启UART2

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/429a952480debe253f123205451d5405.png.webp)
退出后保存。
6、保存后输入scons --target=mdk5来生成mdk5工程。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/5c5fc9043682abf7d2e2d4265b4727bb.png.webp)
7、使用mdk5打开工程。这里配置好uart2，编译工程会报错的，还需要使用RASC工具来配置UART2。在工程中按下图所示打开RASC：

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/a9c754a2355391644b7afc928eacb668.png.webp)
进入RASC中我们选择stack->new stack->Connectivity->UART(r_sci_b_uart)。创建好进和这个stact修改属性为uart2,如下图所示：

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/f8120f0dadbd9e320c246043e035a874.png.webp)
还需要打开中断，填写中断回调函数为user_uart2_callback

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/848a4a6fd70ad4a1d54541365ce510c0.png.webp)
配置好生保存配置，并按Generate Project Content重新生成一下工程。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/ca3f953bf182ff9628a94294862d0aef.png.webp)
生成工程后编译，并下载，打开串口终端，使用list device查看，有uart2初始化成功了。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/dca2e3579fadeb092cfef85d2846bb53.png.webp)
【编写测试代码】
1、新建一个my_uart_test.c，把它存放在src目录下面，添加一个UART/test分组，把my_uart_test.c添回进分组中。
2、引入头文件、debug、以及定义串口uart2

```c

/*
 * 程序清单：这是一个 串口 设备使用例程
 * 例程导出了 uart_sample 命令到控制终端
 * 命令调用格式：uart_sample uart2
 * 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!"，然后错位输出输入的字符
*/

#include <rtthread.h>

#define TEST_UART_NAME       "uart2"

/* 用于接收消息的信号量 */
static struct rt_semaphore rx_sem;
static rt_device_t serial;

/* 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 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);
    }
}

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

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

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

/* 初始化信号量 */
    rt_sem_init(&rx_sem, "rx_sem", 0, RT_IPC_FLAG_FIFO);
    /* 以中断接收及轮询发送模式打开串口设备 */
    rt_device_open(serial, RT_DEVICE_FLAG_INT_RX);
    /* 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_test, uart device test);
```
【测试】
编译后下载到开发板，使用USB转TTL工具接入树莓派接口的8、10脚，打开串口助手。
在串口终端中输入uart_test的命令，在串口组手中接收到了hello RT-Thread!
同时向开发板发送字符串，开发板交替字符串后向助手发送，效果如下：

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/89c7e4c9c9d8fdde745878b93f7792e4.png.webp)

以上是中断接收的例子，下面使用dma进行接收，使用阻塞式进行发送。
1、打开env工具，打开UART配置，使能DMA接收。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/bede06c9461abf808fee9d9b370b1823.png.webp)
然后退出设置，重新生成mkd5工程。
2、修改原来的uart_tes.c函数。
代码如下：

```c
/*
 * Copyright (c) 2006-2021, RT-Thread Development Team
 *
 * SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
 *
 * Change Logs:
 * Date           Author       Notes
 * 2024-04-15     liujianhua       the first version
 */

/*
 * 程序清单：这是一个串口设备 DMA 接收使用例程
 * 例程导出了 uart_dma_sample 命令到控制终端
 * 命令调用格式：uart_dma_sample uart3
 * 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>

#define SAMPLE_UART_NAME       "uart2"      /* 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_UART2_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_DMA_RX);
    /* 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));

return ret;
}
/* 导出到 msh 命令列表中 */
MSH_CMD_EXPORT(uart_dma_sample, uart device dma sample);
```
下载到开发板后，打开串口终端，输入命令：

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240428/bbff441d2d32ae9a0bf026fd79eab87c.png.webp)
这样在msh与串口终端中都可以看到有输出了，说明串口配置为dma也是正常的。