如何解决在 STM32F1 Blue 药丸上的多个 USART 连接之间发出中继消息 编辑:
我在 USART 连接上设置了一个 STM32F103C8T8 和两个模块(Sara 和 ESP82)。 我们目前正在使用 libopencm3 和 FreeRTOS 库。
目标
我希望 STM 向 Sara 模块发送 AT 命令,接收响应并将此消息从 Sara 模块转发到 ESP 模块。全部通过 USART 连接。
设置说明:
STM 连接到 USART2 上的 Sara R412 LTE-M/nb-iot 板,ESP8266 连接到 USART3。
Sara R412 的 PWR_ON 和 RST 分别连接到 A5 和 A4。这些用于重新启动以正确打开 Sara 模块。
STM32 有一些硬编码命令,这些命令被发送到 USART2 上的 Sara 模块,这些命令应该回答,然后这个回答应该由 STM32 中继到 USART3 上的 ESP8266。
出于测试目的,ESP 未连接 atm,我们只是使用 TTL 在同一个 USART 端口上侦听。
下面是STM到Sara连接的图片(Sara板上的RX和TX已切换):
问题:
将来自 Sara 的消息应答中继到 ESP8266 时,出现问题。我们遇到了一些连接,消息被正确转发,但是它非常不一致,而且大多数时候它卡在一个字符上。
我们尝试过的: 我们正在使用 TTL 连接器和 minicom 来监听 USART 连接并查看问题出在哪里。我们观察到 Sara 模块正确地接收了来自 STM32 的命令,并正确地回答了相应的消息。接下来发生的事情是 STM32 应该正确接收消息,但是在侦听 USART3(ESP usart 连接)时,消息有时正确,有时不正确。
我们也尝试过降低波特率,但结果没有差异。
STM32 可以在 USART2 和 USART3 上正常发送命令,但是有时无法正确地(或根本没有)正确地传递应该中继的答案。
我们怀疑问题出在我们的 usart_get_string 方法中,该方法将来自一个 USART 的消息中继到另一个 USART 连接:
static void usart_get_string(uint32_t usartSrc,uint32_t usartDst,uint16_t str_max_size)
{
uint8_t received = 'V';
uint16_t itr = 0;
uint8_t recvPrev;
while (itr < str_max_size)
{
if (!((USART_SR(USART2) & USART_SR_RXNE) == 0))
{
received = usart_recv_blocking(usartSrc);
}
uart_putc(received,usartDst);
if (recvPrev == 'O' && received == 'K')
{
break;
}
recvPrev = received;
uart_putc_blocking(itr,usartDst); // Somehow doesn't work at all without this
itr++;
}
}
该方法非常简单,received = usart_recv_blocking(usartSrc);
部分可能应该在第一个 if 语句中,但如果我们这样做,则不会返回任何内容。
#include <FreeRTOS.h>
#include <task.h>
#include <libopencm3/stm32/rcc.h>
#include <libopencm3/stm32/gpio.h>
#include <libopencm3/stm32/usart.h>
#define MSG_LENGTH 512
static void
uart_setup(void)
{
// Sara SETUP
rcc_periph_clock_enable(RCC_GPIOA);
rcc_periph_clock_enable(RCC_USART2);
gpio_set_mode(GPIOA,GPIO_MODE_OUTPUT_50_MHZ,GPIO_CNF_OUTPUT_ALTFN_PUSHPULL,GPIO_USART2_TX);
usart_set_baudrate(USART2,115200);
usart_set_databits(USART2,8);
usart_set_stopbits(USART2,USART_STOPBITS_1);
usart_set_mode(USART2,USART_MODE_TX_RX);
usart_set_parity(USART2,USART_PARITY_NONE);
usart_set_flow_control(USART2,USART_FLOWCONTROL_NONE);
usart_enable(USART2);
// ESP SETUP
rcc_periph_clock_enable(RCC_GPIOB);
rcc_periph_clock_enable(RCC_USART3);
gpio_set_mode(GPIOB,GPIO_USART3_TX);
usart_set_baudrate(USART3,115200);
usart_set_databits(USART3,8);
usart_set_stopbits(USART3,USART_STOPBITS_1);
usart_set_mode(USART3,USART_MODE_TX_RX);
usart_set_parity(USART3,USART_PARITY_NONE);
usart_set_flow_control(USART3,USART_FLOWCONTROL_NONE);
usart_enable(USART3);
}
static inline void
uart_putc(uint8_t ch,uint32_t usart_port)
{
usart_send(usart_port,ch);
}
static inline void
uart_putc_blocking(uint8_t ch,uint32_t usart_port)
{
usart_send_blocking(usart_port,ch);
}
static inline void uart_puts(uint8_t *s,uint32_t usart_port)
{
while (*s != '\0')
{
uart_putc_blocking(*s,usart_port);
gpio_toggle(GPIOC,GPIO13);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(100));
s++;
}
uart_putc_blocking('\r',usart_port);
uart_putc_blocking('\n',usart_port);
}
static void usart_get_string(uint32_t usartSrc,usartDst); // Somehow doesn't work at all without this
itr++;
}
}
static void
task1(void *args __attribute__((unused)))
{
uint8_t esp[] = "Hi ESP";
uint8_t AT[] = "ATI";
uart_puts(esp,USART3);
// Power_on Start for Sara module
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
gpio_clear(GPIOA,GPIO5);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(5000));
gpio_set(GPIOA,GPIO5);
gpio_set_mode(
GPIOA,GPIO_MODE_OUTPUT_2_MHZ,GPIO_CNF_INPUT_FLOAT,GPIO4); //RESET_N
gpio_set_mode(
GPIOA,GPIO_CNF_OUTPUT_PUSHPULL,GPIO5); //PWR_ON
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10000));
for (;;)
{
uart_puts(esp,USART3);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(500));
uart_puts(AT,USART2);
usart_get_string(USART2,USART3,MSG_LENGTH);
vTaskDelay(pdMS_TO_TICKS(10000));
}
}
int main(void)
{
rcc_clock_setup_in_hse_8mhz_out_72mhz(); // Blue pill
// PC13:
rcc_periph_clock_enable(RCC_GPIOC);
gpio_set_mode(
GPIOC,GPIO13);
uart_setup();
xTaskCreate(task1,"task1",100,NULL,configMAX_PRIORITIES - 1,NULL);
vTaskStartScheduler();
for (;;)
;
return 0;
}
以下是在 minicom 中监听 USART3 时观察到的输出示例。
我们通过与其他ESP等其他模块互换验证接线应该正确,接线应该正确。 电源来自 TTL(3v3)并进入面包板,STM32 和 Sara R412 板从这里获得电源。
编辑:
我按照建议测试了 FreeRTOS 计时器,但不幸的是无法解决我的问题:
我通过以下方式在 main 方法中创建了一个 FreeRTOS 计时器:
timerHndl1 = xTimerCreate(
"timer1",/* name */
pdMS_TO_TICKS(400),/* period/time */
pdFALSE,/* auto reload */
(void*)0,/* timer ID */
vTimerCallback1SecExpired); /* callback */
在 get_string()
方法中,我将计时器重置为第一件事。更新后的方法如下所示:
static bool usart_get_string(uint32_t usartSrc,uint16_t str_max_size)
{
uint8_t received = 'V';
uint16_t itr = 0;
uint8_t recvPrev = 'Q';
bool timeoutflag;
// Todo for you: check the UART for error conditions here (like
// overrun or framing errors,and clear the errors if any have occurred
// before we start the receive
//restart timer:
if ( xTimerReset(timerHndl1,10 ) != pdPASS )
{
timeoutflag = true;
}
else
{
timeoutflag = false;
}
while ((itr < str_max_size) && (!timeoutflag))
{
while ( (!((USART_SR(USART2) & USART_SR_RXNE) == 0)) &&
(itr < str_max_size) )
{
received = usart_recv_blocking(usartSrc);
uart_putc(received,usartDst);
if (recvPrev == 'O' && received == 'K')
{
return;
}
recvPrev = received;
itr++;
}
// if timer times out
if ( xTimerIsTimerActive(timerHndl1) == pdFALSE )
{
timeoutflag = true;
}
}
return !timeoutflag;
}
解决方法
看起来条件 (!((USART_SR(USART2) & USART_SR_RXNE) == 0))
再也不会为真了。请记住,字符是在有限时间内接收的,您必须留出一些时间来接收它们。
我会考虑将 usart_get_string
函数修改为如下所示:
// timeout in ms
static bool usart_get_string(uint32_t usartSrc,uint32_t usartDst,uint16_t str_max_size,uint16_t timeout)
{
uint8_t received = 'V';
uint16_t itr = 0;
uint8_t recvPrev;
bool timeoutflag;
// TODO for you: check the UART for error conditions here (like
// overrun or framing errors,and clear the errors if any have occurred
// before we start the receive
// add some code here
// TODO: start a timer in the RTOS here (using timeout)
// pseudo code
Start a timer of "timeout" ms
timeoutflag = false;
while ((itr < str_max_size) && (!timeoutflag))
{
while ( (!((USART_SR(USART2) & USART_SR_RXNE) == 0)) &&
(itr < str_max_size) )
{
received = usart_recv_blocking(usartSrc);
uart_putc(received,usartDst);
if (recvPrev == 'O' && received == 'K')
{
return;
}
recvPrev = received;
itr++;
}
// psueudo code
if (RTOS timer has timed out)
{
timeoutflag = true;
}
}
return !timeoutflag;
}
我还删除了 uart_putc_blocking
函数的调用,因为它现在应该可以工作了。 (我怀疑这形成了某种延迟,刚好足以接收下一个字符。我还建议对 usart_get_string
函数设置某种超时。如果发生超时,该函数将返回 false。
您可能会考虑的另一个建议:目前您检查字母“O”和“K”,但您可能希望将 usart_get_string
例程扩展到 \r\n
(或其他任何调制解调器发送的行尾序列)。
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