目录
概述
1 软硬件
1.1 软硬件环境信息
1.2 开发板信息
1.3 调试器信息
2 FSP和KEIL配置串口
2.1 配置参数
2.2 生成基于Keil的软件架构
3 FSP代码
3.1 FSP中UART接口函数
3.2 案例代码介绍
3.3 案例代码存在的问题
4 UART代码实现
4.1 功能函数介绍
4.2 完整代码
5 测试
5.1 测试功能描述
5.2 运行测试代码
源代码下载地址：
FSP-Project-RA8-uart-test：RenesasR7FA8D1BH(Cortex-M85)串口应用总结资源-CSDN文库
概述
本文主要记录使用Renesas R7FA8D1BH (Cortex®-M85)串口模块时，存在的问题，并详细的记录问题产生的实验现象。笔者通过仔细研究FSP中和UART相关的接口函数和实用案例，通过详细的测试，找到了解决printf函数在打印字符串中不能完整打印数据的问题，并给出解决方案。
1 软硬件
1.1 软硬件环境信息
| 软硬件信息 | 版本信息 |
|---|---|
| Renesas MCU | R7FA8D1BH |
| Keil | MDK ARM 5.38 |
| FSP 版本 | 5.3.0 |
| 调试工具：N32G45XVL-STB | DAP-LINK |
1.2 开发板信息
笔者选择使用野火耀阳开发板_瑞萨RA8，该板块的主控MCU为R7FA8D1BHECBD，7FA8D1BHECBD的内核为ARM Contex-M85。
1.3 调试器信息
对于R7FA8D1BHECBD芯片，其使用的内核为Cortex®-M85 Core, ST-LINK-V2或者J-LINK-V9不支持下载和调试功能。笔者经过多次尝试，发现N32G45XVL-STB板卡上自带的DAP-LINK可以下载和调试R7FA8D1BHECBD。
下图为N32G45XVL-STB开发板实物图：
2 FSP和KEIL配置串口
2.1 配置参数
根据原理图可知，debug UART使用的PIN引脚为PA14和PA15，其对应UART-9接口。
在FSP上的配置参数如下：
注意点：
使能SCI接口之后，必须保证该模块对应的时钟被使能，其具体配置方法如下：
串口中断配置参数：
2.2 生成基于Keil的软件架构
使用FSP完成参数配置之后，就可以生成基于Keil IED的软件架构，产出项目代码后，使用Keil打卡项目文件，其结果如下：
创建bsp_uart.c文件实现和串口相关的驱动程序。
3 FSP代码
3.1 FSP中UART接口函数
打开RA Flexible Software Package Documentation Release v5.3.0，可以看见如下函数
打开文档链接：
RA/sc_v2024-04_fsp_v5.3.0/fsp_documentation/v5.3.0/fsp_user_manual_v5.3.0/group___s_c_i___b___u_a_r_t.html该页面上对上述函数做了详细的介绍，FSP还提供了一个UART应用的案例功供程序员参考。
3.2 案例代码介绍
案例代码实现功能：
1）在 r_sci_b_uart_basic_example (void)函数中，实现初始化串口，然后接收一个包的数据；完成数据接收后，由进行发送一个包的数据。
2）中断回调函数：void example_callback (uart_callback_args_t * p_args)
接收数据，并根据事件控制字，判断接收或者，发送数据是否完成
uint8_t g_dest[TRANSFER_LENGTH];
uint8_t g_src[TRANSFER_LENGTH];
uint8_t g_out_of_band_received[TRANSFER_LENGTH];
uint32_t g_transfer_complete = 0;
uint32_t g_receive_complete = 0;
uint32_t g_out_of_band_index = 0;
void r_sci_b_uart_basic_example (void)
{/* Initialize p_src to known data */for (uint32_t i = 0; i < TRANSFER_LENGTH; i++){g_src[i] = (uint8_t) ('A' + (i % 26));}/* Open the transfer instance with initial configuration. */fsp_err_t err = R_SCI_B_UART_Open(&g_uart0_ctrl, &g_uart0_cfg);assert(FSP_SUCCESS == err);err = R_SCI_B_UART_Read(&g_uart0_ctrl, g_dest, TRANSFER_LENGTH);assert(FSP_SUCCESS == err);err = R_SCI_B_UART_Write(&g_uart0_ctrl, g_src, TRANSFER_LENGTH);assert(FSP_SUCCESS == err);while (!g_transfer_complete){}while (!g_receive_complete){}
}
void example_callback (uart_callback_args_t * p_args)
{/* Handle the UART event */switch (p_args->event){/* Received a character */case UART_EVENT_RX_CHAR:{/* Only put the next character in the receive buffer if there is space for it */if (sizeof(g_out_of_band_received) > g_out_of_band_index){/* Write either the next one or two bytes depending on the receive data size */if (UART_DATA_BITS_8 >= g_uart0_cfg.data_bits){g_out_of_band_received[g_out_of_band_index++] = (uint8_t) p_args->data;}else{uint16_t * p_dest = (uint16_t *) &g_out_of_band_received[g_out_of_band_index];*p_dest = (uint16_t) p_args->data;g_out_of_band_index += 2;}}break;}/* Receive complete */case UART_EVENT_RX_COMPLETE:{g_receive_complete = 1;break;}/* Transmit complete */case UART_EVENT_TX_COMPLETE:{g_transfer_complete = 1;break;}default:{}}
}
3.3 案例代码存在的问题
笔者在使用案例程序，进行数据发送时，存在如下问题：
问题1：
使用如下代码发送数据时，如果连续发送多包数据，只有第一包发送成功：
err = R_SCI_B_UART_Write(&g_uart0_ctrl, g_src, TRANSFER_LENGTH);assert(FSP_SUCCESS == err);while (!g_transfer_complete){}
问题2：
连续多次发送数据时，程序会卡在某一个位置，具体位置如下：
问题3：
定义printf函数的接口，其详细代码如下：
int fputc(int ch, FILE *f) {fsp_err_t err;(void)f;err = R_SCI_B_UART_Write(&g_uart0_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);assert(FSP_SUCCESS == err);while (!g_transfer_complete){}g_transfer_complete = 0;return ch; }使用printf函数，打印一个字符串，会发现，其只能打印一个byte
4 UART代码实现
4.1 功能函数介绍
1）发送数据函数
代码24行：发送数据接口
代码25行： 判断发送数据是否成功
代码26行：等待中断函数中的发送完成控制字置位
代码28行：实现1ns的延时，这一条语句很重要， 解决了上述3.3小节中的问题
2）设置baud函数
代码40行：计算baud
代码42行：设置baud
代码46行：初始化串口
3）中断函数
代码第57行：处理串口中断事件
代码第86行：发送数据完成事件函数
4）printf函数结构
代码第103行：串口写数据函数
代码第105行：接收数据完成标志位
代码第107行：延时1ns，这个函数非常重要，没有这句语句，printf发送数据时只发送一个byte
4.2 完整代码
在bsp_uart.c文件中实现如下代码：
/*FILE NAME : bsp_uart.cDescription: debug uart function library Author : tangmingfei2013@126.comDate : 2024/06/03*/
#include "bsp_uart.h"
#include "string.h"
#include <stdarg.h> #define TRANSFER_LENGTH 128uint8_t g_src[TRANSFER_LENGTH];
uint8_t g_out_of_band_received[TRANSFER_LENGTH];
uint32_t g_transfer_complete = 0;
uint32_t g_receive_complete = 0;
uint32_t g_out_of_band_index = 0;void r_sci_b_uart0_sendArry ( uint8_t *str, uint32_t len)
{fsp_err_t err;// send the messsage inforerr = R_SCI_B_UART_Write(&g_uart0_ctrl,str, len);assert(FSP_SUCCESS == err);while (!g_transfer_complete){R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);}g_transfer_complete = 0;
}void r_sci_b_uart0_set_baud (uint32_t baud_rate)
{fsp_err_t err ;sci_b_baud_setting_t baud_setting;bool enable_bitrate_modulation = false;uint32_t error_rate_x_1000 = SCI_B_UART_BAUDRATE_ERROR_PERCENT_5;err = R_SCI_B_UART_BaudCalculate(baud_rate, enable_bitrate_modulation, error_rate_x_1000, &baud_setting);assert(FSP_SUCCESS == err);err = R_SCI_B_UART_BaudSet(&g_uart0_ctrl, (void *) &baud_setting);assert(FSP_SUCCESS == err);/* Open the transfer instance with initial configuration. */err = R_SCI_B_UART_Open(&g_uart0_ctrl, &g_uart0_cfg);assert(FSP_SUCCESS == err);printf("Board message: R7FA8D1BHECBD-BTB \r\n");printf("next Board message: R7FA8D1BHECBD-BTB \r\n");
}void g_uart0_CallbackFunc (uart_callback_args_t * p_args)
{/* Handle the UART event */switch (p_args->event){/* Received a character */case UART_EVENT_RX_CHAR:{/* Only put the next character in the receive buffer if there is space for it */if (sizeof(g_out_of_band_received) > g_out_of_band_index){/* Write either the next one or two bytes depending on the receive data size */if (UART_DATA_BITS_8 >= g_uart0_cfg.data_bits){g_out_of_band_received[g_out_of_band_index++] = (uint8_t) p_args->data;}else{uint16_t * p_dest = (uint16_t *) &g_out_of_band_received[g_out_of_band_index];*p_dest = (uint16_t) p_args->data;g_out_of_band_index += 2;}}break;}/* Receive complete */case UART_EVENT_RX_COMPLETE:{g_receive_complete = 1;break;}/* Transmit complete */case UART_EVENT_TX_COMPLETE:{g_transfer_complete = 1;break;}default:{}}
}int fputc(int ch, FILE *f)
{fsp_err_t err;(void)f;err = R_SCI_B_UART_Write(&g_uart0_ctrl, (uint8_t *)&ch, 1);assert(FSP_SUCCESS == err);while (!g_transfer_complete){R_BSP_SoftwareDelay(1, BSP_DELAY_UNITS_MICROSECONDS);}g_transfer_complete = 0;return ch;
}/* End of this file */
5 测试
5.1 测试功能描述
使用printf函数打印字符串，PC端使用终端工具接收数据，测试函数如下：
void log_message(void)
{printf("\n \\ | /\n");printf("- Conxtex-M85 - test System\n");printf(" / | \\ build %s %s\n", __DATE__, __TIME__);printf(" 2024 - 2029 Copyright by mingfei.tang\n");
}5.2 运行测试代码
编译代码下载到板卡中，其运行结果如下：
串口终端上接收到的数据
