【TI C2000】F28002x的系统延时、GPIO配置及SCI（UART）串口发送、接收

文章目录

系统延时
GPIO配置
GPIO输出
SCI配置
SCI发送、接收
测试
附录：F28002x开发板上手、环境配置、烧录及TMS320F280025C模板工程建立
- F28002x叙述
- 烧录
- SDK库文件说明
- 工程建立
- - 更方便的路径导入
- 调试

系统延时

在device.h中有系统延时函数
该函数为微妙级延时：

#define DEVICE_DELAY_US(x) SysCtl_delay(((((long double)(x)) / (1000000.0L /  \
                              (long double)DEVICE_SYSCLK_FREQ)) - 9.0L) / 5.0L)

所以可以包装一层毫秒延时：

void delay_ms(uint32_t ms)
{
    while(ms--)
    {
        DEVICE_DELAY_US(1000);
    }
}

GPIO配置

C2000的GPIO库与常见的不同
取消了Pinmux设定取而代之的是Pin Config
在使用GPIO时需要用GPIO_setPinConfig函数进行设置
传参位于pin_map.h 该头文件只在配置函数中有效
如：

#define GPIO_31_GPIO31                  0x00081E00U
#define GPIO_31_CANA_TX                 0x00081E01U
#define GPIO_31_SPIB_SOMI               0x00081E03U
#define GPIO_31_OUTPUTXBAR8             0x00081E05U
#define GPIO_31_EQEP1_INDEX             0x00081E06U
#define GPIO_31_FSIRXA_D1               0x00081E09U
#define GPIO_31_EPWM1_B                 0x00081E0BU
#define GPIO_31_HIC_D10                 0x00081E0EU

其实就是取代了Pinmux功能

另外还要使用以下函数对其进行方向、功能、时钟配置

GPIO_setDirectionMode
GPIO_setPadConfig
GPIO_setQualificationMode

第一个传参为GPIO序号第二个为选择的功能

如果是复用功能的话上面这两种传参都会在device.h中被定义好
如：

//
// SCI for USB-to-UART adapter on FTDI chip
//
#define DEVICE_GPIO_PIN_SCIRXDA     28U             // GPIO number for SCI RX
#define DEVICE_GPIO_PIN_SCITXDA     29U             // GPIO number for SCI TX
#define DEVICE_GPIO_CFG_SCIRXDA     GPIO_28_SCIA_RX // "pinConfig" for SCI RX
#define DEVICE_GPIO_CFG_SCITXDA     GPIO_29_SCIA_TX // "pinConfig" for SCI TX

另外设置模拟模式则使用GPIO_setAnalogMode 设置采样周期则使用GPIO_setQualificationPeriod 设置中断则使用GPIO_setInterruptPin
后三个函数根据需求设置前面四个函数配置为基本配置

方向配置就是输入/输出（如果配复用模式如UART的TX功能那么也要配置这个为输出）

typedef enum
{
    GPIO_DIR_MODE_IN,                   //!< Pin is a GPIO input
    GPIO_DIR_MODE_OUT                   //!< Pin is a GPIO output
} GPIO_Direction;

对于功能配置（推挽、开漏、上拉等等）有以下：

#ifndef DOXYGEN_PDF_IGNORE
//*****************************************************************************
//
// Values that can be passed to GPIO_setPadConfig() as the pinType parameter
// and returned by GPIO_getPadConfig().
//
//*****************************************************************************
#define GPIO_PIN_TYPE_STD       0x0000U //!< Push-pull output or floating input
#define GPIO_PIN_TYPE_PULLUP    0x0001U //!< Pull-up enable for input
#define GPIO_PIN_TYPE_INVERT    0x0002U //!< Invert polarity on input
#define GPIO_PIN_TYPE_OD        0x0004U //!< Open-drain on output
#endif

对于时钟配置有以下四种：

typedef enum
{
    GPIO_QUAL_SYNC,                     //!< Synchronization to SYSCLK
    GPIO_QUAL_3SAMPLE,                  //!< Qualified with 3 samples
    GPIO_QUAL_6SAMPLE,                  //!< Qualified with 6 samples
    GPIO_QUAL_ASYNC                     //!< No synchronization
} GPIO_QualificationMode;

一般而言时钟就配置为GPIO_QUAL_ASYNC 即可也就是异步
若配置为GPIO_QUAL_SYNC则会根据系统时钟对齐

GPIO输出

若配置为GPIO输出的话则用以下函数如GPIO31和34 对应开发板上的LED4 LED5

    //GPIO 31 34 Output
    GPIO_setPinConfig(GPIO_31_GPIO31);
    GPIO_setDirectionMode(31, GPIO_DIR_MODE_OUT);
    GPIO_setPadConfig(31, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(31, GPIO_QUAL_ASYNC);

    GPIO_setPinConfig(GPIO_34_GPIO34);
    GPIO_setDirectionMode(34, GPIO_DIR_MODE_OUT);
    GPIO_setPadConfig(34, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(34, GPIO_QUAL_ASYNC);

同样使用GPIO_writePin或GPIO_setPortPins即可写入输出值后者是一整个Port的输出函数
如：

    GPIO_writePin(31,0);
    GPIO_writePin(34,1);

其中 Port只有三种：

typedef enum
{
    GPIO_PORT_A = 0,                    //!< GPIO port A
    GPIO_PORT_B = 1,                    //!< GPIO port B
    GPIO_PORT_H = 7                     //!< GPIO port H
} GPIO_Port;

使用GPIO_togglePin则切换电平高低

	    GPIO_togglePin(31);
	    GPIO_togglePin(34);

SCI配置

SCI与UART基本一致但是多了一个Address模式
在这里插入图片描述

也就是多了一位地址位该模式可以在SCI_setAddrMultiProcessorMode中开启
若不开启就是普通模式
在这里插入图片描述

在使用时可以直接当作UART来使用

在开发板上默认使用的UART为SCIA的TX、RX 对应GPIO28、29
在这里插入图片描述
配置SCI前需要先配置GPIO基本配置

    //
    // GPIO28 is the SCI Rx pin.
    //
    GPIO_setPinConfig(DEVICE_GPIO_CFG_SCIRXDA);
    GPIO_setDirectionMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCIRXDA, GPIO_DIR_MODE_IN);
    GPIO_setPadConfig(DEVICE_GPIO_PIN_SCIRXDA, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCIRXDA, GPIO_QUAL_ASYNC);

    //
    // GPIO29 is the SCI Tx pin.
    //
    GPIO_setPinConfig(DEVICE_GPIO_CFG_SCITXDA);
    GPIO_setDirectionMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCITXDA, GPIO_DIR_MODE_OUT);
    GPIO_setPadConfig(DEVICE_GPIO_PIN_SCITXDA, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCITXDA, GPIO_QUAL_ASYNC);

这里就是把TX配置为输出、RX配置为输入其他默认

外设配置很简单调用SCI_setConfig函数配置波特率、时钟、数据即可
然后通过SCI_enableModule打开相应模式
再将通道复位清空即可

    SCI_setConfig(SCIA_BASE, DEVICE_LSPCLK_FREQ, 115200, (SCI_CONFIG_WLEN_8 |
                                                        SCI_CONFIG_STOP_ONE |
                                                        SCI_CONFIG_PAR_NONE));
    SCI_enableModule(SCIA_BASE);
    SCI_enableTxModule(SCIA_BASE);
    SCI_enableRxModule(SCIA_BASE);
    SCI_resetChannels(SCIA_BASE);

    SCI_performSoftwareReset(SCIA_BASE);

SCI发送、接收

发送有好几种方式最常用的是SCI_writeCharArray

extern void
SCI_writeCharArray(uint32_t base, const uint16_t * const array,
                   uint16_t length);

该方式为阻塞发送
对应阻塞接收为：

extern void
SCI_writeCharArray(uint32_t base, const uint16_t * const array,
                   uint16_t length);

测试

代码如下：

/**
 * main.c
 */
#include "device.h"
#include "driverlib.h"

#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>

//
// Globals
//

//
// Send data for SCI-A
//
uint16_t TX_Buf[2]={0xAA,0xBB};

//
// Received data for SCI-A
//
uint16_t RX_Buf[2]={0xFF,0xFF};
//
// Function Prototypes
//
void Init_GPIO(void)
{
    //
    // GPIO28 is the SCI Rx pin.
    //
    GPIO_setPinConfig(DEVICE_GPIO_CFG_SCIRXDA);
    GPIO_setDirectionMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCIRXDA, GPIO_DIR_MODE_IN);
    GPIO_setPadConfig(DEVICE_GPIO_PIN_SCIRXDA, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCIRXDA, GPIO_QUAL_ASYNC);

    //
    // GPIO29 is the SCI Tx pin.
    //
    GPIO_setPinConfig(DEVICE_GPIO_CFG_SCITXDA);
    GPIO_setDirectionMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCITXDA, GPIO_DIR_MODE_OUT);
    GPIO_setPadConfig(DEVICE_GPIO_PIN_SCITXDA, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(DEVICE_GPIO_PIN_SCITXDA, GPIO_QUAL_ASYNC);

    //GPIO 31 34 Output
    GPIO_setPinConfig(GPIO_31_GPIO31);
    GPIO_setDirectionMode(31, GPIO_DIR_MODE_OUT);
    GPIO_setPadConfig(31, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(31, GPIO_QUAL_ASYNC);

    GPIO_setPinConfig(GPIO_34_GPIO34);
    GPIO_setDirectionMode(34, GPIO_DIR_MODE_OUT);
    GPIO_setPadConfig(34, GPIO_PIN_TYPE_STD);
    GPIO_setQualificationMode(34, GPIO_QUAL_ASYNC);

    GPIO_writePin(31,0);
    GPIO_writePin(34,1);
}

void Init_SCI(void)
{
    SCI_setConfig(SCIA_BASE, DEVICE_LSPCLK_FREQ, 115200, (SCI_CONFIG_WLEN_8 |
                                                        SCI_CONFIG_STOP_ONE |
                                                        SCI_CONFIG_PAR_NONE));
    SCI_enableModule(SCIA_BASE);
    SCI_enableTxModule(SCIA_BASE);
    SCI_enableRxModule(SCIA_BASE);
    SCI_resetChannels(SCIA_BASE);

    SCI_performSoftwareReset(SCIA_BASE);
}

void delay_ms(uint32_t ms)
{
    while(ms--)
    {
        DEVICE_DELAY_US(1000);
    }
}

int main(void)
{
    //
    // Initializes system control, device clock, and peripherals
    //
    Device_init();
    Device_initGPIO();

    Init_GPIO();
    Init_SCI();
    //
    // Initializes PIE and clear PIE registers. Disables CPU interrupts.
    // and clear all CPU interrupt flags.
    //
    Interrupt_initModule();

    //
    // Initialize the PIE vector table with pointers to the shell interrupt
    // Service Routines (ISR).
    //
    Interrupt_initVectorTable();

    //
    // Enable Global Interrupt (INTM) and realtime interrupt (DBGM)
    //
    EINT;
    ERTM;

    delay_ms(10);
    SCI_writeCharArray(SCIA_BASE, TX_Buf, 2);
	while (1)
	{
	    delay_ms(500);
	    GPIO_togglePin(31);
	    GPIO_togglePin(34);
	    SCI_readCharArray(SCIA_BASE, RX_Buf, 1);
        SCI_writeCharArray(SCIA_BASE, RX_Buf, 1);
	}

}

配置好后运行
可以观测到串口回环以及每次的LED反转
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

附录：F28002x开发板上手、环境配置、烧录及TMS320F280025C模板工程建立

F28002x叙述

作为TI C28x架构的DSP 其属于C2000系列
其开发板套件如 F28002x LaunchPad 电路板自带XDS110 极大的方便了开发
在这里插入图片描述
对于其环境开发外除安装IDE CCS外还应安装SDK C2000WARE、UniFlash等

其中红框为必要安装蓝框为可选安装
Motor Control SDK (C2000WARE-MOTORCONTROL-SDK) 适用于各种三相电机控制应用，例如工业驱动器和伺服拓扑结构。Digital Power SDK (C2000WARE-DIGITALPOWER-SDK) 适用于开发针对各种交流/直流、直流/直流和直流/交流电源应用的数字电源系统。

F28002x连接PC后需要安装C2000WARE（或其他TI自带XDS110驱动的SDK包）才能有XDS110驱动
在这里插入图片描述
成功安装后即可正常使用

烧录

通过UniFlash即可进行擦除和烧录
插上即可自动识别通过XDS110进行操作
在这里插入图片描述
擦除：

烧录时可选择bin、out等文件这极大的方便了开发
.out文件可以由CCS直接编译而来 .bin文件则通过.out转换而来
（TI的MMWave系列芯片就不能直接烧录.out文件）
在这里插入图片描述

烧录时建议先擦除再烧录
烧录的地址、位置由工程编译后的.out文件决定

SDK库文件说明

在建立工程前确保安装了C2000WARE
在C2000的SDK中主要要用到这两个文件夹：
在这里插入图片描述
driverlib中存储了必要的头文件、lib文件（这里的文件可以不用拷贝）

其中 CCS下面的Debug和Release文件夹则有两个不同的lib 分别在不同的情况下使用

device_support中则存放了cmd文件和SDK的头文件
在这里插入图片描述
分别位于common的cmd中和include中
其中 driverlib.h、device.h、device.c建议拷贝到工程中使用即为库函数开发包（上面的driverlib也可以拷但是没必要）
cmd文件在建立工程时会自动生成但也可以根据需要拷贝其他文件或进行修改
这里常用的就是RAM_Link和Flash_Link
在这里插入图片描述

另外还应拷贝f28002x_codestartbranch.asm文件即start文件
Flash和RAM的区别就是烧录和运行的地址不同如果要发布则用Flash 如果只是调试就用RAM
在这里插入图片描述
这两个cmd文件不能同时使用可以根据工程配置Debug、Release来进行选择

如果要额外使用寄存器开发的话：
device_support下的headers文件夹则在寄存器开发中被使用
如果想通过寄存器（类似于标准库）的方式开发而非TI推荐的库函数方式开发
则需要另外导入headers下的cmd和include
同样可以根据需要替换或修改cmd文件
在这里插入图片描述
如果要使用则下面的头文件和源文件都要拷贝

工程建立

通过CCS进行工程建立
工程中额外加入device.h、device.c、driverlib.h和启动asm文件：
在这里插入图片描述
建立main.c并写入以下代码：

/**
 * main.c
 */
#include "device.h"
#include "driverlib.h"

#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <stddef.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>

int main(void)
{
    //
    // Initializes system control, device clock, and peripherals
    //
    Device_init();
    Device_initGPIO();
    
    
    //
    // Initializes PIE and clear PIE registers. Disables CPU interrupts.
    // and clear all CPU interrupt flags.
    //
    Interrupt_initModule();

    //
    // Initialize the PIE vector table with pointers to the shell interrupt
    // Service Routines (ISR).
    //
    Interrupt_initVectorTable();

    //
    // Enable Global Interrupt (INTM) and realtime interrupt (DBGM)
    //
    EINT;
    ERTM;
    
    DEVICE_DELAY_US(1000);

	while (1)
	{

	}

}

cmd文件可以使用生成自带的文件也可以在SDK中拷贝
在这里插入图片描述
其中工程属性中要选择小端格式ELF

并选择rts2800_fpu32_eabi.lib支持库文件
在头文件中导入SDK包的位置

C:\ti\c2000\C2000Ware_5_04_00_00\driverlib\f28002x\driverlib\inc
C:\ti\c2000\C2000Ware_5_04_00_00\driverlib\f28002x\driverlib
${workspace_loc:/${ProjName}/Device}
${workspace_loc:/${ProjName}}
${PROJECT_ROOT}
${CG_TOOL_ROOT}/include

并在C2000 Link中导入lib文件和目录
在这里插入图片描述

rts2800_fpu32_eabi.lib
C:\ti\c2000\C2000Ware_5_04_00_00\driverlib\f28002x\driverlib\ccs\Debug\driverlib.lib

${CG_TOOL_ROOT}/lib
C:\ti\c2000\C2000Ware_5_04_00_00\driverlib\f28002x\driverlib\ccs\Debug
${CG_TOOL_ROOT}/include

如果要为了方便可以在这里添加变量
在这里插入图片描述
建立好后编译即可

更方便的路径导入

添加C2000Ware包后更容易导入库
在这里插入图片描述

${COM_TI_C2000WARE_INCLUDE_PATH}
${COM_TI_C2000WARE_INSTALL_DIR}
${COM_TI_C2000WARE_INSTALL_DIR}/driverlib/f28002x/driverlib/inc
${COM_TI_C2000WARE_INSTALL_DIR}/driverlib/f28002x/driverlib
${workspace_loc:/${ProjName}/Device}
${workspace_loc:/${ProjName}}
${PROJECT_ROOT}
${CG_TOOL_ROOT}/include

${COM_TI_C2000WARE_INSTALL_DIR}/driverlib/f28002x/driverlib/ccs/Debug/driverlib.lib

${COM_TI_C2000WARE_INSTALL_DIR}/driverlib/f28002x/driverlib/ccs/Debug