Добавлено:

- рефакторинг названий: - маленькие буквы - инит периферии - ТакойСтильФункций - API для использования - сделаны шапки с инструкциями к функциями - доработан ацп секвенсора - доработан систем тики. можно настроить его на разные частоты и подключить коллбеки на разный период - в gpio добавлены функции для кнопок и диодов - генерация бинарника
2025-12-27 23:20:03 +03:00
parent c7fdf6776f
commit f3e76e105a
20 changed files with 2105 additions and 6274 deletions
--- a/Core/App/uart.c
+++ b/Core/App/uart.c
@@ -1,28 +1,105 @@
-/*==============================================================================
- * Инициализация Instance с использованием бибилотеки PLIB035
- *------------------------------------------------------------------------------
- * ЦНИИ СЭТ, Разваляев Алексей <wot890089@mail.ru>
- *==============================================================================
- *                                  ЦНИИ СЭТ
- *==============================================================================
- */
+/**
+  ******************************************************************************
+  * @file    uart.c
+  * @author  Разваляев Алексей
+  * @brief   Драйвер UART на основе PLIB035.
+  *          Этот файл содержит:
+  *           + Инициализацию UART0/UART1
+  *           + Управление FIFO
+  *           + Передачу и приём данных в blocking и interrupt режимах
+  *           + Общий обработчик прерываний UART
+  *           + Функции настройки GPIO для UART
+  *           + Очередь передачи для предотвращения потери данных
+  *
+  ******************************************************************************
+  * @attention
+  * 
+  * Использование этого драйвера предполагает наличие корректных настроек:
+  *  - Определены конфигурационные структуры uartx_config в periph_config.h
+  *  - Определены пины TX/RX для UART0/UART1
+  *
+  ******************************************************************************
+  * @verbatim
+  ==============================================================================
+                        ##### Как использовать этот драйвер #####
+  ==============================================================================
+  
+  1. Настройка периферии (periph_config.h):
+      (+) Определить структуры UART_ExtInit_TypeDef для нужных UART:
+            uart0_config, uart1_config
+      (+) Настроить скорость, стоп-биты, четность, длину данных
+      (+) Настроить FIFO и направление (Tx, Rx или оба)
+      (+) Определить callback-функции (можно NULL)
+      (+) Определить пины TX/RX для UART0/UART1
+      (+) Включить/отключить очередь сообщений для отправки: USE_TX_QUEUE в uart.h
+
+  2. Инициализация UART:
+      (+) uart_init_first() — первичная настройка GPIO, тактирования и NVIC
+      (+) uart_init(&huart, &config) — инициализация конкретного UART с конфигурацией
+
+  3. Callback-функции:
+      (+) UART_Set_Callback(&huart, UART_Callback_Rx, Callback)    — вызов при приёме данных
+      (+) UART_Set_Callback(&huart, UART_Callback_Tx, Callback)    — вызов при завершении передачи
+      (+) UART_Set_Callback(&huart, UART_Callback_Idle, Callback)  — вызов при событии Idle
+      (+) UART_Set_Callback(&huart, UART_Callback_Error, Callback) — вызов при ошибках
+
+  4. Запуск UART и FIFO:
+      (+) UART_Start(&huart, TxFifoLevel, RxFifoLevel) — включает UART и настраивает FIFO
+
+  5. Передача и приём данных:
+      - Режим Polling (blocking):
+          (+) UART_Transmit(&huart, buf, size, timeout) — передача данных с ожиданием
+          (+) UART_Receive(&huart, buf, size, timeout)  — приём данных с ожиданием
+      - Режим Interrupt (non-blocking):
+          (+) UART_Transmit_IT(&huart, buf, size) — передача данных через прерывания
+          (+) UART_Receive_IT(&huart, buf, size)  — приём данных через прерывания
+
+  6. Обработка прерываний UART:
+      (+) uart_irq_handler(&huart) — общий обработчик ISR для RX/TX FIFO, ошибок и Idle
+      - В обработчиках автоматически вызываются соответствующие callback-функции
+        и сбрасываются флаги
+      - Поддерживается очередь передачи для предотвращения потери данных
+
+  7. GPIO для UART:
+      (+) uart0_gpio_init()/uart0_gpio_deinit() — инициализация и деинициализация UART0
+      (+) uart1_gpio_init()/uart1_gpio_deinit() — инициализация и деинициализация UART1
+
+  8. Режимы работы:
+       (+) Polling (blocking) — функции блокируются до завершения передачи/приёма
+       (+) Interrupt (non-blocking) — передача/приём через прерывания, управление через callback
+
+  @endverbatim
+  ******************************************************************************
+  */
+
+

 //-- Includes ------------------------------------------------------------------
 #include "periph_config.h"

-UART_HandleTypeDef huart0;
-UART_HandleTypeDef huart1;
-
+UART_HandleTypeDef huart0; /*!< Хендл UART0 */
+UART_HandleTypeDef huart1; /*!< Хендл UART1 */


+//-- Private function prototypes -----------------------------------------------
 static int __uart_fifo_receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t it_mode);
 static int __uart_fifo_transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t it_mode);
+#if USE_TX_QUEUE==1
+static void __uart_tx_queue_process(UART_HandleTypeDef *huart);
+static OperationStatus __uart_tx_queue_push(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *buf, uint16_t size);
+static OperationStatus __uart_tx_queue_pop(UART_HandleTypeDef *huart);
+#endif
 //-- Defines -------------------------------------------------------------------




-//-- Peripheral init functions -------------------------------------------------
+//-- UART Init functions -------------------------------------------------------
+
+/**
+  * @brief  Первичная инициализация UART (UART0 / UART1)
+  * @details Настройка UART и хендлов: GPIO, тактирование и прерывания
+  */
 void uart_init_first(void)
 {
  
@@ -68,9 +145,9 @@ void uart_init_first(void)


 /**
-  * @brief  Инициализация Instance
-  * @param  htmr указатель на хендл Instance
-  * @param  NewConfig указатель на новую конфигурацию Instance, иначе используется та, что в структуре
+  * @brief  Инициализация UART
+  * @param  htmr указатель на хендл UART
+  * @param  NewConfig указатель на новую конфигурацию UART, иначе используется та, что в структуре
  * @retval OperationStatus OK - если всё хорошо, ERROR - если ошибка
  */
 OperationStatus uart_init(UART_HandleTypeDef *huart, UART_ExtInit_TypeDef *NewConfig)
@@ -92,7 +169,52 @@ OperationStatus uart_init(UART_HandleTypeDef *huart, UART_ExtInit_TypeDef *NewCo
  return OK;
 }

-OperationStatus uart_start(UART_HandleTypeDef *huart, UART_FIFOLevel_TypeDef TxFifoLevel, UART_FIFOLevel_TypeDef RxFifoLevel)
+
+
+/**
+  * @brief  Установка коллбека UART
+  * @param  htmr указатель на хендл UART
+  * @param  CallbackType Тип коллбека
+  * @param  Callback Функция коллбека
+  * @retval void
+  */
+OperationStatus UART_Set_Callback(UART_HandleTypeDef* huart, UART_CallbackTypeDef CallbackType, void (*Callback)(void))
+{
+  if (!huart || !huart->Instance || !huart->Config)
+    return ERROR;
+  
+  switch(CallbackType)
+  {
+    case UART_Callback_Rx:
+      huart->Config->RxCallback = Callback;
+      break;
+    case UART_Callback_Tx:
+      huart->Config->TxCallback = Callback;
+      break;
+    case UART_Callback_Idle:
+      huart->Config->IdleCallback = Callback;
+      break;
+    case UART_Callback_Error:
+      huart->Config->ErrCallback = Callback;
+      break;
+    
+    default:
+      return ERROR;
+  }
+  return OK;
+}
+
+
+//-- UART API functions --------------------------------------------------------
+
+/**
+  * @brief  Запуск UART и инициализация FIFO
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @param  TxFifoLevel уровень прерывания TX FIFO
+  * @param  RxFifoLevel уровень прерывания RX FIFO
+  * @retval OperationStatus OK - если успешно, ERROR - при ошибке
+  */
+OperationStatus UART_Start(UART_HandleTypeDef *huart, UART_FIFOLevel_TypeDef TxFifoLevel, UART_FIFOLevel_TypeDef RxFifoLevel)
 {
  if (!huart)
    return ERROR;
@@ -111,12 +233,36 @@ OperationStatus uart_start(UART_HandleTypeDef *huart, UART_FIFOLevel_TypeDef TxF
  huart->RxSize   = 0;
  huart->RxBusy   = 0;
  
+#if USE_TX_QUEUE==1
+  huart->TxQueue.QueueHead = 0;
+  huart->TxQueue.QueueTail = 0;
+  huart->TxQueue.QueueCount = 0;
+  huart->TxQueue.QueueEmpty = 1;
+  huart->TxQueue.QueueFull = 0;
+  
+  for (uint8_t i = 0; i < TX_QUEUE_SIZE; i++)
+  {
+    huart->TxQueue.Queue[i].Buf = NULL;
+    huart->TxQueue.Queue[i].Size = 0;
+    huart->TxQueue.Queue[i].InUse = 0;
+  }
+#endif
+  
+  
+  
  UART_Cmd(huart->Instance, ENABLE);
  
  return OK;
 }
-
-OperationStatus uart_transmit(UART_HandleTypeDef *huart,
+/**
+  * @brief  Передача данных по UART (блокирующий режим)
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @param  buf указатель на буфер данных
+  * @param  size размер данных в байтах
+  * @param  timeout таймаут ожидания (мс)
+  * @retval OperationStatus OK - если успешно, ERROR - при ошибке или таймауте
+  */
+OperationStatus UART_Transmit(UART_HandleTypeDef *huart,
                              uint8_t *buf,
                              uint16_t size,
                              uint32_t timeout)
@@ -143,8 +289,15 @@ OperationStatus uart_transmit(UART_HandleTypeDef *huart,
  
  return OK;
 }
-
-OperationStatus uart_receive(UART_HandleTypeDef *huart,
+/**
+  * @brief  Приём данных по UART (блокирующий режим)
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @param  buf указатель на буфер приёма
+  * @param  size количество принимаемых байт
+  * @param  timeout таймаут ожидания (мс)
+  * @retval OperationStatus OK - если успешно, ERROR - при ошибке или таймауте
+  */
+OperationStatus UART_Receive(UART_HandleTypeDef *huart,
                              uint8_t *buf,
                              uint16_t size,
                              uint32_t timeout)
@@ -172,14 +325,37 @@ OperationStatus uart_receive(UART_HandleTypeDef *huart,
  return OK;
 }

-
-OperationStatus uart_transmit_it(UART_HandleTypeDef *huart,
+/**
+  * @brief  Передача данных по UART (прерывания)
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @param  buf указатель на буфер данных
+  * @param  size размер данных в байтах
+  * @retval OperationStatus OK - если успешно, ERROR - если передача уже идёт
+  */
+OperationStatus UART_Transmit_IT(UART_HandleTypeDef *huart,
                                uint8_t *buf,
                                uint16_t size)
 {
  if (!huart || !buf || size == 0)
    return ERROR;

+#if USE_TX_QUEUE==1
+  // Автоматически используем очередь
+  if (huart->TxQueue.QueueFull)
+    return ERROR;
+    
+  OperationStatus status = __uart_tx_queue_push(huart, buf, size);
+  if (status != OK)
+    return ERROR;
+    
+  if (!huart->TxBusy)
+  {
+    __uart_tx_queue_process(huart);
+  }
+  
+  return OK;
+#else
+  // Без очереди
  // Если TX занят, возвращаем ERROR
  if (huart->TxBusy)
    return ERROR;
@@ -195,11 +371,17 @@ OperationStatus uart_transmit_it(UART_HandleTypeDef *huart,
  __uart_fifo_transmit(huart, 1);

  return OK;
+#endif
 }

-
-
-OperationStatus uart_receive_it(UART_HandleTypeDef *huart,
+/**
+  * @brief  Приём данных по UART (прерывания)
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @param  buf указатель на буфер приёма
+  * @param  size количество принимаемых байт
+  * @retval OperationStatus OK - если успешно, ERROR - если приём уже идёт
+  */
+OperationStatus UART_Receive_IT(UART_HandleTypeDef *huart,
                               uint8_t *buf,
                               uint16_t size)
 {
@@ -228,12 +410,20 @@ OperationStatus uart_receive_it(UART_HandleTypeDef *huart,
  return OK;
 }

-
-void uart_handler(UART_HandleTypeDef *huart)
+//-- UART Handler functions ---------------------------------------------------
+/**
+  * @brief  Общий обработчик прерываний UART
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @details   Обрабатывает RX/TX FIFO, ошибки и события Idle
+  * @retval void
+  */
+void uart_irq_handler(UART_HandleTypeDef *huart)
 {
  if (!huart || !huart->Instance || !huart->Config)
    return;

+//  GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);
+  
  UART_TypeDef *uart = huart->Instance;
  uint32_t mis = uart->MIS;

@@ -267,7 +457,7 @@ void uart_handler(UART_HandleTypeDef *huart)
    UART_ITStatusClear(uart, UART_ITSource_RecieveTimeout);

    huart->RxBusy = 0;
-    // Выключаем RX прерывания до следующего вызова uart_receive_it
+    // Выключаем RX прерывания до следующего вызова UART_Receive_IT
    UART_ITCmd(uart,
      UART_ITSource_RxFIFOLevel |
      UART_ITSource_RecieveTimeout,
@@ -287,6 +477,7 @@ void uart_handler(UART_HandleTypeDef *huart)

    UART_ITStatusClear(uart, UART_ITSource_TxFIFOLevel);
  }
+  
  // Конец передачи
  if (mis & UART_ITSource_TransmitDone)
  {
@@ -295,46 +486,23 @@ void uart_handler(UART_HandleTypeDef *huart)

    if (huart->Config->TxCallback)
      huart->Config->TxCallback();
+    
+#if USE_TX_QUEUE==1
+    // Если есть очередь, обрабатываем следующий пакет
+    __uart_tx_queue_process(huart);
+#endif
+    
  }
+//  GPIO_ClearBits(GPIOA, GPIO_Pin_7);
 }



+//-- UART GPIO functions -------------------------------------------------------

 /**
-  * @brief  Установка коллбека Instance
-  * @param  htmr указатель на хендл Instance
-  * @param  cb_type Тип коллбека
-  * @param  Callback Функция коллбека
-  * @retval void
+  * @brief  Инициализация GPIO для UART0
  */
-OperationStatus uart_set_callback(UART_HandleTypeDef* huart, UART_CallbackTypeDef cb_type, void (*Callback)(void))
-{
-  if (!huart || !huart->Instance || !huart->Config)
-    return ERROR;
-  
-  switch(cb_type)
-  {
-    case UART_Callback_Rx:
-      huart->Config->RxCallback = Callback;
-      break;
-    case UART_Callback_Tx:
-      huart->Config->TxCallback = Callback;
-      break;
-    case UART_Callback_Idle:
-      huart->Config->IdleCallback = Callback;
-      break;
-    case UART_Callback_Error:
-      huart->Config->ErrCallback = Callback;
-      break;
-    
-    default:
-      return ERROR;
-  }
-  return OK;
-}
-
-
 void uart0_gpio_init(void)
 {
 #if USE_UART0==1
@@ -363,7 +531,9 @@ void uart0_gpio_init(void)
  }
 #endif
 }
-
+/**
+  * @brief  Деинициализация GPIO для UART0
+  */
 void uart0_gpio_deinit(void)
 {
 #if USE_UART0==1
@@ -387,7 +557,9 @@ void uart0_gpio_deinit(void)
  }
 #endif
 }
-
+/**
+  * @brief  Инициализация GPIO для UART1
+  */
 void uart1_gpio_init(void)
 {  
 #if USE_UART1==1
@@ -417,7 +589,9 @@ void uart1_gpio_init(void)
  }
 #endif
 }
-
+/**
+  * @brief  Деинициализация GPIO для UART1
+  */
 void uart1_gpio_deinit(void)
 {
 #if USE_UART1==1
@@ -442,7 +616,13 @@ void uart1_gpio_deinit(void)
 #endif
 }

-
+//-- UART private functions ----------------------------------------------------
+/**
+  * @brief  Приём данных из RX FIFO
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @param  it_mode режим работы (0 — polling, 1 — прерывания)
+  * @retval int 1 — приём завершён, 0 — данные ещё принимаются
+  */
 static int __uart_fifo_receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t it_mode)
 {
  while (!UART_FlagStatus(huart->Instance, UART_Flag_RxFIFOEmpty) &&
@@ -470,6 +650,12 @@ static int __uart_fifo_receive(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t it_mode)
  }
  return 0;
 }
+/**
+  * @brief  Передача данных в TX FIFO
+  * @param  huart указатель на хендл UART
+  * @param  it_mode режим работы (0 — polling, 1 — прерывания)
+  * @retval int 1 — передача завершена, 0 — данные ещё передаются
+  */
 static int __uart_fifo_transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t it_mode)
 {
  while (!UART_FlagStatus(huart->Instance, UART_Flag_TxFIFOFull) &&
@@ -499,4 +685,65 @@ static int __uart_fifo_transmit(UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t it_mode)
    return 1;
  }
  return 0;
-}
+}
+
+#if USE_TX_QUEUE==1
+static void __uart_tx_queue_process(UART_HandleTypeDef *huart)
+{
+  if (!huart->TxBusy && !huart->TxQueue.QueueEmpty)
+  {
+    __uart_tx_queue_pop(huart);
+  }
+}
+
+static OperationStatus __uart_tx_queue_push(UART_HandleTypeDef *huart, const uint8_t *buf, uint16_t size)
+{
+  if (!huart || !buf || size == 0 || huart->TxQueue.QueueFull)
+    return ERROR;
+    
+  huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueHead].Buf = buf;
+  huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueHead].Size = size;
+  huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueHead].InUse = 1;
+  
+  huart->TxQueue.QueueHead = (huart->TxQueue.QueueHead + 1) % TX_QUEUE_SIZE;
+  huart->TxQueue.QueueCount++;
+  
+  huart->TxQueue.QueueEmpty = 0;
+  if (huart->TxQueue.QueueCount == TX_QUEUE_SIZE)
+    huart->TxQueue.QueueFull = 1;
+    
+  return OK;
+}
+static OperationStatus __uart_tx_queue_pop(UART_HandleTypeDef *huart)
+{
+  if (!huart || huart->TxQueue.QueueEmpty)
+    return ERROR;
+    
+  const uint8_t *buf = huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueTail].Buf;
+  uint16_t size = huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueTail].Size;
+  
+  if (huart->TxBusy)
+    return ERROR;
+
+  huart->TxBufPtr = buf;
+  huart->TxSize   = size;
+  huart->TxCount  = 0;
+  huart->TxBusy   = 1;
+
+  UART_ITCmd(huart->Instance, UART_ITSource_TxFIFOLevel, ENABLE);
+  __uart_fifo_transmit(huart, 1);
+  
+  huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueTail].Buf = NULL;
+  huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueTail].Size = 0;
+  huart->TxQueue.Queue[huart->TxQueue.QueueTail].InUse = 0;
+  
+  huart->TxQueue.QueueTail = (huart->TxQueue.QueueTail + 1) % TX_QUEUE_SIZE;
+  huart->TxQueue.QueueCount--;
+  
+  huart->TxQueue.QueueFull = 0;
+  if (huart->TxQueue.QueueCount == 0)
+    huart->TxQueue.QueueEmpty = 1;
+  
+  return OK;
+}
+#endif