极海APM32F035电机控制开发板评测 02 串口终端打印测试

极海APM32F035电机控制开发板评测 02 串口打印测试

1. 软硬件平台

极海APM32F035电机控制开发板
MDK-ARM Keil

2. 串口终端调试

串口打印在多个领域和场景中发挥着重要作用，尤其在嵌入式系统、硬件调试、软件开发以及通信协议测试等方面。以下是串口打印的主要作用：

调试与排错：在嵌入式系统或硬件设备的开发过程中，串口打印是一种常用的调试手段。通过串口打印，开发者可以实时查看设备的运行状态、变量值、错误信息等，从而快速定位问题所在，进行排错和修复。
信息展示：对于一些需要与用户交互的设备，串口打印可以用于显示设备的工作状态、提示信息、参数设置等。这有助于用户了解设备的运行情况，进行正确的操作。
通信协议测试：在通信协议的开发和测试过程中，串口打印可以用于监视通信数据的发送和接收情况。通过对比发送和接收的数据，开发者可以验证通信协议的正确性和可靠性。
日志记录：在某些应用中，串口打印还可以用于记录设备的运行日志。这些日志对于后续的故障分析、性能优化等方面具有很高的价值。
配置与更新：一些设备可能支持通过串口接收配置信息或进行软件更新。在这种情况下，串口打印可以用于显示配置过程中的信息或更新进度。

需要注意的是，虽然串口打印在开发过程中具有重要的作用，但在实际应用中也需要考虑到其可能带来的性能开销和安全隐患。因此，在设计和实现串口打印功能时，需要权衡其利弊，确保其在满足需求的同时不会对系统造成过大的负担。

3. APM32F035开发板 USART串口

APM32F035芯片提供了两个串口
开发板硬件串口电路
APM32F035芯片 USART串口挂载AHB总线下面

使用PB11,PB12作为串口功能时，需要对GPIO端口功能进行复用

下图可以看到PB11,PB12可以作为串口2的TX,RX,同时也是CAN总线的TX,RX

4. 快速移植串口打印测试代码

在之前的led工程模板上进行复制，并修改名称为apm32f035-usart-printf-templatem
打开工程，并定位到board_apm32f035_mini.c board_apm32f035_mini.h文件，修改里面的东西
1. (1) 修改串口2的宏定义
  (2) 修改GPIO端口复用功能
  (3) 修改时钟
  由于官方提供的SDK中的代码，并不是直接适配到apm32f035电机开发板的，因此需要修改，下面是原始的串口2，使用是PA2,PA3作为串口功能使用，但是在电机开发板中是使用PB11,PB12端口，因此需要进行修改。

初始化串口函数，进行GPIO，USART串口配置

工程模板里面是使用了COM作为参数进行初始化的，这里面好处是可以调用函数，进行同时配置。这样子的编写代码方法可以参考。

相关的变量或者宏定义如下

USART_T* COM_USART[COMn] = {MINI_COM1, MINI_COM2};
GPIO_T* COM_TX_PORT[COMn] = {MINI_COM1_TX_GPIO_PORT, MINI_COM2_TX_GPIO_PORT};
GPIO_T* COM_RX_PORT[COMn] = {MINI_COM1_RX_GPIO_PORT, MINI_COM2_RX_GPIO_PORT};
const uint32_t COM_USART_CLK[COMn] = {MINI_COM1_CLK, MINI_COM2_CLK};

const RCM_AHB_PERIPH_T COM_TX_PORT_CLK[COMn] = {MINI_COM1_TX_GPIO_CLK, MINI_COM2_TX_GPIO_CLK};

const RCM_AHB_PERIPH_T COM_RX_PORT_CLK[COMn] = {MINI_COM1_RX_GPIO_CLK, MINI_COM2_RX_GPIO_CLK};

const GPIO_PIN_T COM_TX_PIN[COMn] = {MINI_COM1_TX_PIN, MINI_COM2_TX_PIN};

const GPIO_PIN_T COM_RX_PIN[COMn] = {MINI_COM1_RX_PIN, MINI_COM2_RX_PIN};

const GPIO_PIN_SOURCE_T COM_TX_PIN_SOURCE[COMn] = {MINI_COM1_TX_SOURCE, MINI_COM2_TX_SOURCE};

const GPIO_PIN_SOURCE_T COM_RX_PIN_SOURCE[COMn] = {MINI_COM1_RX_SOURCE, MINI_COM2_RX_SOURCE};

const GPIO_AF_T COM_TX_AF[COMn] = {MINI_COM1_TX_AF, MINI_COM2_TX_AF};

const GPIO_AF_T COM_RX_AF[COMn] = {MINI_COM1_RX_AF, MINI_COM2_RX_AF};


#define COMn                             2

/**
 * @brief Definition for COM port1, connected to USART1
 */
#define MINI_COM1                        USART1
#define MINI_COM1_CLK                    RCM_APB2_PERIPH_USART1

#define MINI_COM1_TX_PIN                 GPIO_PIN_9
#define MINI_COM1_TX_GPIO_PORT           GPIOA
#define MINI_COM1_TX_GPIO_CLK            RCM_AHB_PERIPH_GPIOA
#define MINI_COM1_TX_SOURCE              GPIO_PIN_SOURCE_9
#define MINI_COM1_TX_AF                  GPIO_AF_PIN1

#define MINI_COM1_RX_PIN                 GPIO_PIN_10
#define MINI_COM1_RX_GPIO_PORT           GPIOA
#define MINI_COM1_RX_GPIO_CLK            RCM_AHB_PERIPH_GPIOA
#define MINI_COM1_RX_SOURCE              GPIO_PIN_SOURCE_10
#define MINI_COM1_RX_AF                  GPIO_AF_PIN1

#define MINI_COM1_IRQn                   USART1_IRQn
/**
 * @brief Definition for COM port2, connected to USART2 (USART2 pins remapped on GPIOD)
 */
#define MINI_COM2                        USART2
#define MINI_COM2_CLK                    RCM_APB1_PERIPH_USART2

#define MINI_COM2_TX_PIN                 GPIO_PIN_11
#define MINI_COM2_TX_GPIO_PORT           GPIOB
#define MINI_COM2_TX_GPIO_CLK            RCM_AHB_PERIPH_GPIOB
#define MINI_COM2_TX_SOURCE              GPIO_PIN_SOURCE_11
#define MINI_COM2_TX_AF                  GPIO_AF_PIN4

#define MINI_COM2_RX_PIN                 GPIO_PIN_12
#define MINI_COM2_RX_GPIO_PORT           GPIOB
#define MINI_COM2_RX_GPIO_CLK            RCM_AHB_PERIPH_GPIOB
#define MINI_COM2_RX_SOURCE              GPIO_PIN_SOURCE_12
#define MINI_COM2_RX_AF                  GPIO_AF_PIN4

#define MINI_COM2_IRQn                   USART2_IRQn
typedef enum
{
    COM1 = 0,
    COM2 = 1
} COM_T;

void APM_MINI_COMInit(COM_T COM)
{
    GPIO_Config_T gpioConfig;
    USART_Config_T usartConfigStruct;
    /* Enable GPIO clock */
    RCM_EnableAHBPeriphClock(COM_TX_PORT_CLK[COM] | COM_RX_PORT_CLK[COM]);

    /* Enable COM1 or COM2 clock */
    if (COM == COM1)
    {
        RCM_EnableAPB2PeriphClock(COM_USART_CLK[COM]);
    }
    else
    {
        RCM_EnableAPB1PeriphClock(COM_USART_CLK[COM]);
    }

    /* Connect PXx to USARTx_Tx */
    GPIO_ConfigPinAF(COM_TX_PORT[COM], COM_TX_PIN_SOURCE[COM], COM_TX_AF[COM]);

    /* Connect PXx to USARTx_Rx */
    GPIO_ConfigPinAF(COM_RX_PORT[COM], COM_RX_PIN_SOURCE[COM], COM_RX_AF[COM]);

    /* Configure USART Tx as alternate function push-pull */
    gpioConfig.mode = GPIO_MODE_AF;
    gpioConfig.pin = COM_TX_PIN[COM];
    gpioConfig.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
    gpioConfig.outtype = GPIO_OUT_TYPE_PP;
    gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_PU;
    GPIO_Config(COM_TX_PORT[COM], &gpioConfig);

    /* Configure USART Rx as input floating */
    gpioConfig.pin = COM_RX_PIN[COM];
    GPIO_Config(COM_RX_PORT[COM], &gpioConfig);

    /* MINI_USARTs configured as follow:
    - BaudRate = 115200 baud
    - Word Length = 8 Bits
    - One Stop Bit
    - No parity
    - Hardware flow control disabled (RTS and CTS signals)
    - Receive and transmit enabled
    */

    usartConfigStruct.baudRate = 115200;
    usartConfigStruct.mode     = USART_MODE_TX_RX;
    usartConfigStruct.hardwareFlowCtrl = USART_FLOW_CTRL_NONE;
    usartConfigStruct.parity   = USART_PARITY_NONE;
    usartConfigStruct.stopBits =  USART_STOP_BIT_1;
    usartConfigStruct.wordLength = USART_WORD_LEN_8B;
    USART_Config(COM_USART[COM], &usartConfigStruct);

    /* Enable USART_Interrupt_RXBNEIE */
    USART_EnableInterrupt(COM_USART[COM], USART_INT_RXBNEIE);

    if (COM_USART[COM] == USART1)
    {
        NVIC_EnableIRQRequest(USART1_IRQn, 2);
    }
    else if (COM_USART[COM] == USART2)
    {
        NVIC_EnableIRQRequest(USART2_IRQn, 3);
    }

    /* Enable USART */
    USART_Enable(COM_USART[COM]);
}

调用APM_MINI_COMInit函数，同时需要配置串口打印的函数（完成printf重定向，官方代码已经提供）

在下面的代码，对不同类型的编译器都进行了处理，在KEIL中进行printf重定向是通过fputc完成的，但是在gcc环境中是通过write完成的。

下面的DEBUG_USART使用是MINI_COM2与开发板的接口一一对应。

#if defined (__CC_ARM) || defined (__ICCARM__) || (defined(__ARMCC_VERSION) && (__ARMCC_VERSION >= 6010050))

/*!
* @brief       Redirect C Library function printf to serial port.
*              After Redirection, you can use printf function.
*
* @param       ch:  The characters that need to be send.
*
* @param       *f:  pointer to a FILE that can recording all information
*              needed to control a stream
*
* @retval      The characters that need to be send.
*
* @note
*/
int fputc(int ch, FILE* f)
{
    /* send a byte of data to the serial port */
    USART_TxData(DEBUG_USART, (uint8_t)ch);

    /* wait for the data to be send  */
    while (USART_ReadStatusFlag(DEBUG_USART, USART_FLAG_TXBE) == RESET);

    return (ch);
}

#elif defined (__GNUC__)

/*!
* @brief       Redirect C Library function printf to serial port.
*              After Redirection, you can use printf function.
*
* @param       ch:  The characters that need to be send.
*
* @retval      The characters that need to be send.
*
* @note
*/
int __io_putchar(int ch)
{
    /* send a byte of data to the serial port */
    USART_TxData(DEBUG_USART, ch);

    /* wait for the data to be send  */
    while (USART_ReadStatusFlag(DEBUG_USART, USART_FLAG_TXBE) == RESET);

    return ch;
}

/*!
* @brief       Redirect C Library function printf to serial port.
*              After Redirection, you can use printf function.
*
* @param       file:  Meaningless in this function.
*
* @param       *ptr:  Buffer pointer for data to be sent.
*
* @param       len:  Length of data to be sent.
*
* @retval      The characters that need to be send.
*
* @note
*/
int _write(int file, char* ptr, int len)
{
    int i;
    for (i = 0; i < len; i++)
    {
        __io_putchar(*ptr++);
    }

    return len;
}

#else
#warning Not supported compiler type
#endif

5.测试代码

主函数

         #include "main.h"
         #include "bsp_delay.h"
         #include "apm32f035_rcm.h"
         #include "apm32f035_gpio.h"
         #include "apm32f035_misc.h"
         #include <stdio.h>
         #include <string.h>
         
         /* printf using USART1  */
         #define DEBUG_USART             MINI_COM2
         void APM_MINI_Init(void);
         void GPIO_Init(void);
         
         void APM_MINI_Init(void)
         {
             /* Init delay function */
             APM_MINI_DelayInit();
                APM_MINI_PBInit(BUTTON_KEY1, BUTTON_MODE_GPIO);
              APM_MINI_COMInit(COM2);
         }
         void GPIO_Init(void)
         {
             GPIO_Config_T gpioConfig;
         
             RCM_EnableAHBPeriphClock(LED2_GPIO_CLK | LED3_GPIO_CLK);
             /* LED2 GPIO configuration */
             gpioConfig.pin = LED2_PIN;
             gpioConfig.mode = GPIO_MODE_OUT;
             gpioConfig.outtype = GPIO_OUT_TYPE_PP;
             gpioConfig.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
             gpioConfig.pupd = GPIO_PUPD_NO;
             GPIO_Config(LED2_GPIO_PORT, &gpioConfig);
         
             /* LED3 GPIO configuration */
             //gpioConfig.pin = LED3_PIN;
             //GPIO_Config(LED3_GPIO_PORT, &gpioConfig);
         }
         
         /*!
          * Main program
          */
         int main(void)
         {
             APM_MINI_Init();
         
             GPIO_Init();
             printf("Hardware_Init [ok] \r\n");
             printf("apm32f035-motor board testing 2024-03-31\r\n");
             printf("This is an example of GPIO toggle \r\n");
         
             while (1)
             {
                 /* Turn LED2 on */
                 GPIO_ClearBit(LED2_GPIO_PORT, LED2_PIN);
                      printf("LED2 ON [ok] \r\n");
                 /* Turn LED3 off */
                 //GPIO_SetBit(LED3_GPIO_PORT, LED3_PIN);
                 APM_MINI_DelayMs(500);
         
                 /* Turn LED2 off */
                 GPIO_SetBit(LED2_GPIO_PORT, LED2_PIN);
                      printf("LED2 OFF [ok] \r\n");
                 /* Turn LED3 on */
                 //GPIO_ClearBit(LED3_GPIO_PORT, LED3_PIN);
                 APM_MINI_DelayMs(500);
             }
         }
         

测试效果

使用的WCH-LINK下载器，这个工具既可以下载程序，同时也支持串口，当然了板载的USB口也可以使用，但是板载串口的接口还是老式的Micro,感觉可以优化成Type-C接口。

完成串口打印功能，对后面进行电机调试也有不少好处，进行了就是对于电机进行简单驱动了，个人对于无刷电机的了解不多，更多的需要查看官方例程代码进行学习了，计划后面先驱动一下电机，（电机已经到了），同时计划与武汉芯源的CW32-BLDC电机开发板进行一下对比，（计划来个两篇文章）同时也是完成原始的评测计划，短时间对于电机研究可能来不及，平时也有其他的事情干。

极海APM32F035电机控制开发板评测 02 串口打印测试​

1. 软硬件平台​

2. 串口终端调试​

3. APM32F035开发板 USART串口​

4. 快速移植串口打印测试代码​

5.测试代码​