华大MCU的应用中的问题记录

这两年芯片的价格越炒越贵，特别是像STM32，TI，NXP等等知名品牌更是水涨船高，甚至有时候你即使你愿意花大价钱去购买，也不一定能买得到，所以很多公司纷纷转向了国产芯片。国产芯片其实也不太好买得到，价钱也不便宜，而且可供参考的资料也是寥寥无几，有时候你遇到了问题想上网找资料都很难找到可以参考的，这也是国产芯片的一个弱势吧。

废话不多说了，接下来谈谈华大单片机的一些应用吧。因为货期和价格的问题，我所在公司的一些方案也开始转向使用国产单片机，综合来看，华大MCU是一个比较好的选择。刚开始应用这个MCU的时候我遇到了不少问题，现在记录下来，以防自己忘记了。

1、Timer0

华大MCU有提供库函数，可以在KEIL或者IAR软件上进行编程，大部分常用的外设都可以找到，像串口，定时器，I2C，SPI等等都可以找到demo code，可以直接上华大的官网查找。但是华大的库函数提供的延时函数并不准确，延时1ms实际上延时了1.4ms左右。延时1us实际延时了2.4us。如下图：

这个时间差距是有点离谱，连FAE也坦言一般情况下他们都不会用到这两个延时，因为这两个延时好像是利用内部RC振荡器分频得到的，所以并不准确，且容易受到温度的影响。

所以我动手写了一个利用Timer0的精准延时，开始的设想是不利用中断，因为利用中断有些浪费资源了，但是实验效果并不是特别好，延时不准确，所以我还是开启了中断，只是在没有使用延时的时候，可以把时间设置得长一些，这样可以避免频繁进入中断。假设要写一个精准的微妙级别的延时函数，思路是这样的，把Timer0的时钟源选择为PCLK1，然后通过分频把频率降到1MHz，这样的话就可以CNT每隔1us就会增加一次，然后设置基准值寄存器（TMR0_CMPA<B>R
）的值，当CNT增加到基准值寄存器的数值时将会产生一个中断。比如基准值寄存器设置为10，那就是10us会产生一个中断，进入中断后对某一个我们自定义的标志位进行置位，同时延时函数中等待这个标志位置位，等不到就死等，这样就可以形成一个精准延时。具体代码如下：

/* 定时器时钟初始化 */
void TimerInit(void)
{  
   stc_tim0_base_init_t stcTimerCfg;
    stc_irq_regi_conf_t stcIrqRegiConf;
    stc_port_init_t stcPortInit;

    stc_clk_freq_t stcClkTmp;
    uint32_t u32tmp;

    MEM_ZERO_STRUCT(stcTimerCfg);
    MEM_ZERO_STRUCT(stcIrqRegiConf);
    MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);


    /* Get pclk1 */
    CLK_GetClockFreq(&stcClkTmp);
    u32Pclk1 = stcClkTmp.pclk1Freq;

    /* Enable XTAL32 */
    CLK_Xtal32Cmd(Enable);

    /* Timer0 peripheral enable */
    ENABLE_TMR0();

    /*config register for channel B */
    stcTimerCfg.Tim0_CounterMode = Tim0_Sync;
    stcTimerCfg.Tim0_SyncClockSource = Tim0_Pclk1;
    stcTimerCfg.Tim0_ClockDivision = Tim0_ClkDiv2;
    stcTimerCfg.Tim0_CmpValue = (uint16_t)((u32Pclk1/1000000/2ul)*1000 - 1ul);
    TIMER0_BaseInit(TMR_UNIT,Tim0_ChannelB,&stcTimerCfg);

    /* Enable channel B interrupt */
    TIMER0_IntCmd(TMR_UNIT,Tim0_ChannelB,Enable);
    /* Register TMR_INI_GCMB Int to Vect.No.002 */
    stcIrqRegiConf.enIRQn = Int002_IRQn;
    /* Select I2C Error or Event interrupt function */
    stcIrqRegiConf.enIntSrc = TMR_INI_GCMB;
    /* Callback function */
    stcIrqRegiConf.pfnCallback = &Timer0B_CallBack;
    /* Registration IRQ */
    enIrqRegistration(&stcIrqRegiConf);
    /* Clear Pending */
    NVIC_ClearPendingIRQ(stcIrqRegiConf.enIRQn);
    /* Set priority */
    NVIC_SetPriority(stcIrqRegiConf.enIRQn, DDL_IRQ_PRIORITY_15);
    /* Enable NVIC */
    NVIC_EnableIRQ(stcIrqRegiConf.enIRQn);

    /*start timer0*/
    TIMER0_Cmd(TMR_UNIT,Tim0_ChannelB,Enable);

}

//中断回调函数
void Timer0B_CallBack(void)
{
    /*同步计数方式中断，该方式定时更加准确*/
    TimerFlag = 1;
}

//延时函数
void TIM0_CHB_Delay_us(uint16_t us)
{
        TMR_UNIT->CMPBR = (u32Pclk1/1000000/2ul)*us-1ul;
        TMR_UNIT->CNTBR = 0;
        TimerFlag = 0;
        while(!TimerFlag);    
        //延时时间到了，重新修改基准值寄存器的值，使其不频繁进入中断，不过不设置也是可以的
        TMR_UNIT->CMPBR = (u32Pclk1/1000000/2ul)*1000-1ul;
        TMR_UNIT->CNTBR = 0;
}                

 但是不知道什么原因，1us的时候并不准确，1us延时的时候实际测得是2.6us,但是1us以上就很精确了。

 

 2、GPIO

华大MCU的GPIO有一些默认是具备特殊功能的，PA13，PA14，PA15，PB3，PB4 端口复位后初始状态为 JTAG/SWD 功能有效，我的板子刚好LED灯是接在PA15上的，所以当我的板子在上电的时候，就看到这个LED亮着，但又不是完全亮着，用万用表量了电平是1.7V左右，无论我怎么操作这个引脚，这个引脚的电平就是不为所动。后面才知道原因是因为它默认就是特殊功能，如果要正常操作这个引脚，必须修改它的功能，步骤就是：

①需要先解锁，才能对寄存器进行修改；

②因为要把这个引脚的默认状态TDI修改到GPO，所以需要先使这个TDI的功能无效，具体是修改特殊控制寄存器（PSRCR）b3的值，从1改为0；

③功能选择寄存器（PFSRxy,x=A,B,...,H,y=1,2,...,15）的FSEL[5:0]设为b000000,表示选择为Func0

④上锁

 

 具体代码：

stc_port_init_t stcPortInit;
MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);
    
stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out;
stcPortInit.enExInt = Enable;
stcPortInit.enPullUp = Disable;

PORT_Unlock();
M4_PORT->PSPCR = 0x17;
M4_PORT->PFSRA15 &= ~(0x3f);
PORT_Lock();

//#define LED1_PORT     (PortA)
//#define LED1_PIN     (Pin15)
PORT_Init(LED1_PORT, LED1_PIN, &stcPortInit);

3、UART

在这次项目中，UART我是直接从官方例程中移植到我的项目中，但是发现并没有数据传送出来，或者隔了很久才接收到板子上发出的一些错误的数据。所以我用KEIL仿真模式进行调试，发现程序死在了 BEAB BKPT 0xAB处，上网查找了资料，具体的原因我还是不太清楚，大概就是我使用了printf()函数，使用了半主机模式，就会出现这种情况，解决的办法就是使用微库，也就是MiclroLIB,即勾选上USE MiclroLIB，重新编译即可。如图：

这个我在使用STM32单片机的时候没有遇到过，好像只要重定向了都可以。

4、SMBus

SMBus是一种类似I2C的协议，大多数情况下工程师都会选择用模拟SMBus来进行通讯，当然也可以用硬件SMBus。在上一版项目中我也是用了模拟SMBus来实现通讯的，经过验证并没有问题，这一次我在移植过来的时候发现通讯不上了，用示波器和逻辑分析仪看过，还是不知道问题出在哪里（逻辑分析仪用得不熟练）。我用示波器看过官方的延时函数的精度，发现差距比较大，所以怀疑是延时函数的问题，导致时序出错，所以我才研究了用定时器0（Timer0）做精准延时的函数（上面有讲述），但是发现实际上还是没有作用。后面我去慢慢一条一条地比较代码，终于发现一点蛛丝马迹，原来我在采集电池信息的时候，没有参考上一版的程序，当时觉得写得比较乱，所以在网上找了一点资料参考，逻辑还是一样的，只是在某些地方延时不一样，网上的资料延时比较短，当我完完全全复制我前一版代码的时候，发现问题解决了！我勒个天，我调了好几天没调出来的问题居然是不够自信，没有参考自己的劳动成果造成的！

接下来，我把SMBus的代码贴出来，除了自己以后可以参考，也希望可以帮到有需要的人，这个代码是MCU作为主机通过SMBus跟电池通讯（电池的电源控制芯片是BQ4050，默认从机地址是0x16）：

#include "SMBus.h"
#include "timer.h"
/********************************   SMBus 1   
*#define SMBus1_SCL_PORT		(PortB)
#define SMBus1_SCL_PIN			(Pin06)

#define SMBus1_SDA_PORT		(PortB)
#define SMBus1_SDA_PIN			(Pin07)

#define SMBus1_SCL_H				PORT_SetBits(SMBus1_SCL_PORT,SMBus1_SCL_PIN)

							
#define SMBus1_SCL_L				PORT_ResetBits(SMBus1_SCL_PORT,SMBus1_SCL_PIN)


#define SMBus1_SDA_H				PORT_SetBits(SMBus1_SDA_PORT,SMBus1_SDA_PIN)

#define SMBus1_SDA_L				PORT_ResetBits(SMBus1_SDA_PORT,SMBus1_SDA_PIN)


#define SMBus1_READ_SDA		PORT_GetBit(SMBus1_SDA_PORT,SMBus1_SDA_PIN)
*
*
********************************/
/*********************************
*函数名称：void SMBus1_SDA_OUT(void)
*函数功能：SDA线的引脚配置为输出
*函数形参：无
*函数返回值：无
*********************************/
void SMBus1_SDA_OUT(void)
{
		stc_port_init_t stcPortInit;
	  MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);
    
    stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out;
    stcPortInit.enExInt = Enable;
    stcPortInit.enPullUp = Enable;
		stcPortInit.enPinDrv = Pin_Drv_H;
		stcPortInit.enPinOType = Pin_OType_Cmos;

		PORT_Init(SMBus1_SDA_PORT, SMBus1_SDA_PIN, &stcPortInit);
}
/*********************************
*函数名称：void SMBus1_SDA_IN(void)
*函数功能：SDA线的引脚配置为输入
*函数形参：无
*函数返回值：无
*********************************/
void SMBus1_SDA_IN(void)
{
		stc_port_init_t stcPortInit;
	  MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);
    
    stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_In;
    stcPortInit.enExInt = Enable;
    stcPortInit.enPullUp = Enable;
	
		PORT_Init(SMBus1_SDA_PORT, SMBus1_SDA_PIN, &stcPortInit);
}

/*********************************
*函数名称：void SMBus1_Init(void)
*函数功能：SDA和SCL初始化
*函数形参：无
*函数返回值：无
*备注：都配置为上拉推挽输出（不上拉，开漏好像也没影响）  
*********************************/
void SMBus1_Init(void)
{
		stc_port_init_t stcPortInit;
	  MEM_ZERO_STRUCT(stcPortInit);
    
    stcPortInit.enPinMode = Pin_Mode_Out;
    stcPortInit.enExInt = Enable;
    stcPortInit.enPullUp = Enable;
		stcPortInit.enPinDrv = Pin_Drv_H;
		stcPortInit.enPinOType = Pin_OType_Cmos;
		
		PORT_Init(SMBus1_SCL_PORT, SMBus1_SCL_PIN, &stcPortInit);
		PORT_Init(SMBus1_SDA_PORT, SMBus1_SDA_PIN, &stcPortInit);
	
		SMBus1_SCL_H; 
		SMBus1_SDA_H;
	
}


/*********************************
*函数名称：void SMBus1_Start(void)
*函数功能：SMBus开始通讯
*函数形参：无
*函数返回值：无  
*********************************/
void SMBus1_Start(void)
{
	SMBus1_SDA_OUT(); //sda线输出
	SMBus1_SCL_L;
	Ddl_Delay1us(2);
	SMBus1_SDA_H;
	Ddl_Delay1us(1);
	SMBus1_SCL_H;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SDA_L;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SCL_L;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}


/*********************************
*函数名称：void SMBus1_Stop(void)
*函数功能：SMBus停止通讯
*函数形参：无
*函数返回值：无  
*********************************/
void SMBus1_Stop(void)
{
	SMBus1_SDA_OUT(); //sda线输出
	SMBus1_SCL_L;
	Ddl_Delay1us(1);
	SMBus1_SDA_L; //STOP:when CLK is high DATA change form low to high
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SCL_H;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SDA_H;//发送I2C总线结束信号
	Ddl_Delay1us(9);
}


/***********************************************
*函数名称：uint8_t SMBus1_Wait_Ack(void)
*函数功能：SMBus等待应答
*函数形参：无
*函数返回值：uint8_t类型，返回1表示超时，返回0表示接收到应答
************************************************/
uint8_t SMBus1_Wait_Ack(void)
{
	uint16_t uErrTime=0;

	SMBus1_SDA_IN(); //SDA设置为输入
	SMBus1_SDA_H;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SCL_H;
	Ddl_Delay1us(9);
	while(SMBus1_READ_SDA) 
	{
	uErrTime++;
	if(uErrTime > 250)
	{
	SMBus1_Stop();
	return 1;
	}
	//hrt_delay_us(1);
	}
	SMBus1_SCL_L; //时钟输出0

	return 0;
}

/***********************************************
*函数名称：void SMBus1_Ack(void)
*函数功能：SMBus产生应答信号
*函数形参：无
*函数返回值：无
************************************************/
void SMBus1_Ack(void)
{
	SMBus1_SCL_L;
	SMBus1_SDA_OUT();
	SMBus1_SDA_L;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SCL_H;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SCL_L;
}

/***********************************************
*函数名称：void SMBus1_Ack(void)
*函数功能：SMBus产生非应答信号
*函数形参：无
*函数返回值：无
************************************************/
void SMBus1_NAck(void)
{
	SMBus1_SCL_L;
	SMBus1_SDA_OUT();
	SMBus1_SDA_H;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SCL_H;
	Ddl_Delay1us(9);
	SMBus1_SCL_L;
}

/***********************************************
*函数名称：void SMBus1_Send_Byte(void)
*函数功能：SMBus发送一个字节的数据
*函数形参：无
*函数返回值：无
************************************************/
void SMBus1_Send_Byte(uint8_t txd)
{
	uint8_t t=0;

	SMBus1_SDA_OUT();
	SMBus1_SCL_L;//拉低时钟开始数据传输
	for(t=0;t<8;t++)
	{
		if((txd&0x80)>>7)
		{
			SMBus1_SDA_H;
		}
		else
		{
			SMBus1_SDA_L;
		}
		txd <<= 1;
		Ddl_Delay1us(8);
		SMBus1_SCL_H;
		Ddl_Delay1us(8);
		SMBus1_SCL_L;
		Ddl_Delay1us(8);
	}
}

/***********************************************
*函数名称：uint8_t SMBus1_Read_Byte(void)
*函数功能：SMBus接收一个字节的数据
*函数形参：无
*函数返回值：返回这个数据
************************************************/
uint8_t SMBus1_Read_Byte(void)
{
	uint8_t i;
	uint8_t recv=0;

	SMBus1_SDA_IN(); //SDA设置为输入
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		SMBus1_SCL_L;
		Ddl_Delay1us(12);
		SMBus1_SCL_H;
		recv <<= 1;
		if(SMBus1_READ_SDA)
		{
			recv++;
		}
		Ddl_Delay1us(9);
	}

	return recv;
}

　　通讯的基础函数在网上都可以找得到，接下来是跟BQ4050的通讯部分，获取电池信息：

/************************************************************
*函数名称：int16_t Get_Battery1_Info(uint8_t slaveAddr, uint8_t Comcode)
*函数功能：获取电池信息
*函数形参：slaveAddr，从机地址，Comcode，命令
*函数返回值：将数据返回出来，可能是电压，电流，RSOC，RMC，温度等，具体跟Comcode相关
*************************************************************/
int16_t Get_Battery1_Info(uint8_t slaveAddr, uint8_t Comcode)
{  
	int16_t Value;
	 uint8_t data[2] = {0};

	SMBus1_Start();
	SMBus1_Send_Byte(slaveAddr);//发送地址
	if(SMBus1_Wait_Ack() == 1)
	{
		batterry_info.LostContact[0] = 1;
//		printf("SlaveAddr wait ack fail!
");
		return -1;
	}
	SMBus1_Send_Byte(Comcode);
	Ddl_Delay1us(90);            //需要注意的是，这个地方的延时特别长
	if(SMBus1_Wait_Ack() == 1)
	{
		batterry_info.LostContact[0] = 1;
//		printf("Comcode wait ack fail!
");
		return -1;
	}

	SMBus1_Start();
	SMBus1_Send_Byte(slaveAddr|0x01);//发送地址
	if(SMBus1_Wait_Ack() == 1)
	{
		batterry_info.LostContact[0] = 1;
//		printf("slaveAddr+1 wait ack fail!
");
		return -1;
	}
	Ddl_Delay1us(50);         //需要注意的是，这个地方的延时特别长
	

		data[0] = SMBus1_Read_Byte(); 
		SMBus1_Ack();
		Ddl_Delay1us(125);       //需要注意的是，这个地方的延时特别长
		data[1] = SMBus1_Read_Byte();
		SMBus1_NAck();

	Ddl_Delay1us(58);            
	SMBus1_Stop();
	Value = (data[0] |(data[1]<<8));
	
	batterry_info.LostContact[0] = 0;
	Ddl_Delay1us(100);

	return Value;
}