利用PWM实现串口硬件超时中断

王***

STC32G12K128/STC32G8K64系列芯片的串口超时中断功能，因为需要进入串口中断额外处理，所以在高波特率接受场景，易造成中断过多
（Ai8051U、STC32G144K246新版的硬件超时中断修复了这个问题）

以及，带有串口DMA接受，但是无硬件超时中断的AI8H8K64U、Ai8H4K64TLCD、Ai8H1K08T也可以参考此进行功能增加

从而可以方便的完成高速串口接受不定长数据，且包与包之间间隔较短的情况。


说明：此功能需要占用完整的一组PWM，PWM不能做其他用处了，一组PWM可以用于一个串口接受的监控，PWMA和PWMB两组就可以分别用作两个串口的接受超时中断

超时中断时钟数可设置，且拥有硬件中断（PWM中断）


以下程序以STC32G12K128为演示平台，设置主频为24Mhz，需要外部短接PWM1P（P20）和RXD（P30）
串口通讯频率选择为500Kbps，通过串口助手发送后，会在结束后返回当前发送了多长的数据（通过DMA接受完成字节读取）
这里可以通过调整程序设置，实现PWMA组通过PWM1P或PWM2P监控，PWMB组通过PWM5或PWM6监控
以下为演示效果：
发送了三个字符串，右边的HEX蓝色为单片机返回的字符长度

程序的思路为：

使用SMCR从模式的触发模式（定时器CEN启动受控，关闭不受控），设置下降沿有效（串口的起始位），等待有效边沿来启动PWMA定时器

第一个下降沿后，PWM计数器开始向上计数，超过CCR3设置的值后，通过通道3比较中断，来切换为复位模式（有效边沿时复位CNTR），同时关闭通道3中断（较小值），设置有效边沿为上升沿有效（串口的结束位）

复位模式下只要有数据就会不断清空CNTR，如果长时间没发数据，CNTR持续增长，超过CCR4设置的值后，通道4（较大值）比较中断触发，清空CNTR，然后切换为触发模式，关闭PWM定时器，并且打开通道3比较，等待第二次发送。这个时候就可以作为超时中断引出了

给客户只需要引出通道4比较中断即可。通道1、2需要留作输入（方便切换PWM1P或者PWM2P的所有IO口），不可更改。

以下为完整程序（仅PWM中断部分，主循环无需多余代码）

////////////////////////////////////////
// PWMA中断服务程序
// 入口参数: 无
// 函数返回: 无
////////////////////////////////////////
void PWMA_ISR(void) interrupt PWMA_VECTOR
{
    //<<AICUBE_USER_PWM0_ISR_CODE1_BEGIN>>
    // 在此添加中断函数用户代码  
                sr1 = PWMA_SR1;
                sr1 &= PWMA_IER;
                //启动触发点
    if (sr1&0x08)            //判断PWM捕获/比较中断
    {
                                //PWMA_CNTRH = 0x00;//可选，更稳定一些
                                //PWMA_CNTRL = 0x00;
                                PWMA_SMCR = 0x54;//(PWM1P输入)+(复位模式)
                                PWMA_IER = 0x10;//关闭启动触发点1
                                PWMA_CCER1 = 0x11;//上升沿有效
    }
                //超时触发点
                if (sr1&0x10)            //判断PWM捕获/比较中断
    {       
                                PWMA_CR1 = 0x00;
                                PWMA_CNTRH = 0x00;
                                PWMA_CNTRL = 0x00;
                                PWMA_SMCR = 0x56;//(PWM1P输入)+(触发模式)
                                PWMA_IER = 0x08;//CC3,CC4中断
                                PWMA_CCER1 = 0x33;//下降沿有效
                                SBUF = DMA_UR1R_DONE;//测试数据，接受了多少个长度的数据
                                DMA_UR1R_CR = 0x00;//关闭DMA
        DMA_UR1R_CR = 0xA1;//重新开始接受
    }
                PWMA_SR1 = 0x00;//清除PWM捕获/比较中断标志
    //<<AICUBE_USER_PWM0_ISR_CODE1_END>>
}


//<<AICUBE_USER_FUNCTION_IMPLEMENT_BEGIN>>
// 在此添加用户函数实现代码  
void PWM_OVER_Init(void)
{
                PWMA_ENO = 0x00;//关闭所有输出通道
                PWMA_CR1 = 0x00;
                PWMA_CR2 = 0x00;
                PWMA_SMCR = 0x56;//(PWM1P输入)+(触发模式)
                //PWMA_SMCR = 0x54;//(PWM1P输入)+(复位模式)
                PWMA_IER = 0x08;//CC3中断
                PWMA_CCER1 = 0x00;
                PWMA_CCER2 = 0x00;
                PWMA_CCMR1 = 0x01;//TI1FP1
                PWMA_CCMR2 = 0x01;//TI2FP2
                PWMA_CCMR3 = 0x60;//输出，关闭预装载
                PWMA_CCMR4 = 0x60;//输出，关闭预装载
                PWMA_CCER1 = 0x33;//下降沿有效
                //PWMA_CCER1 = 0x11;//上升沿有效
                PWMA_CCER2 = 0x11;//CC3,4使能
                PWMA_CNTRH = 0x00;
                PWMA_CNTRL = 0x00;
                PWMA_PSCRH = 0x00;
                PWMA_PSCRL = 0x00;
                PWMA_ARRH = 0xff;
                PWMA_ARRL = 0xff;
                PWMA_RCR = 0x00;
                PWMA_CCR3H = *(unsigned char *)&cap1;
                PWMA_CCR3L = *((unsigned char *)&cap1+1);
                PWMA_CCR4H = *(unsigned char *)&cap2;
                PWMA_CCR4L = *((unsigned char *)&cap2+1);
                PWMA_BKR = 0x80;
                PWMA_EGR = 0x01;
}
//<<AICUBE_USER_FUNCTION_IMPLEMENT_END>>
复制代码

以下为使用STC32G12K128的测试程序，在屠龙刀3.2板上测试通过
uart1_over.zip (485.57 KB, 下载次数: 0)

昨天 22:49 上传

点击文件名下载附件

这个程序目前设置的是PWM1P输入，如果想要用PWM1P的其他通道作为输入，可通过PWMA_PS切换到其他通道
如果恰好RXD跟PWM口在同一个端口上，则可以不用外部飞线，直接就可以使用这个硬件超时功能
例如STC32G12K128中，串口2的P1.0和P1.1，串口3的P0.0和P0.1就可以直接使用



如果想要切换为PWM2P输入，只需要更改高4位为6即可，
使用PWMB组，可以直接更换PWMA关键词为PWMB，然后CCR1，2，3，4对应CCR5，6，7，8即可实现替换

PWMA_SMCR = 0x66;//(PWM2P输入)+(触发模式)
PWMA_SMCR = 0x64;//(PWM2P输入)+(复位模式)

狂热***

引脚功能可以切换
方便灵活设计